高中物理内容解析知识点分析新人教版必修1

思维过程思维过程 例 1 如图 3 16 所示 夹角 120的两个力作用在同一物体上 两个力的大小 F1 F2 20N 求这两个力的合力 思路 思路 用图解法 先确定力的标度 在同一幅图中各个力都必须采用同一个标度 在 作图时力求精确 虚 实线要分清 力是矢量 求解中不要忘记它的方向 解析 解析 取 1 00cm 的线段表示 10N 的力 用O点表示物体 作出互成 120角的两个力 F1 F2的图示如图 3 17 所示 过F1的尾端作一条平行于F2的虚线 过F2的尾端作一 条与F1平行的虚线 并使两虚线相交于F点 F1 F2与两条辅助线形成一个平行四边 形 作线段OF 实线 并在F端画上箭头 表示合力的方向 用刻度尺量出OF的长 度为 1 98cm 则合力的大小为 F 1 98 1 00 10N 19 8N 用量角器测出合力F与F1的夹角为 5 59 例 2 大小不变的两个共点力F1与F2 其合力为F 则 A 合力的大小一定大于任一分力 B 合力的大小既可等于F1 也可等于F2 C 合力有可能小于任一分力 D 合力F的大小随F1 F2之间夹角增大而减小 思路 思路 两分力与合力的大小之间的关系是一个易错点 本题分析应采用定性或半定量 化分析问题的方法 同时利用几个值参与讨论 从而对一些似是而非的概念的联系与区别 可以作出最直接的肯定或否定 这类问题也可用图解法 取几个特殊值分别作合成图示 从图中直观地进行比较分析也是常用的方法 解析 解析 本题要求判断在任意夹角下合力与分力的关系 不需要求解详细的数值 因此 不必画出各种夹角下很多个平行四边形来加以判断 可取一些特殊值来分析 当F1与F2 的夹角为 0时 合力最大 F1 F2 当F1与F2的夹角为 180时 合力最小 F1 F2 因此F1与F2的合力的大小变化范围为 F1 F2 F F1 F2 若取 F1 2N F2 3N 则 1N F 5N 故应排除 A 选项 同时确定 C 选项正确 由上面 F1 F2的合力范围为 1N F 5N 当夹角取某一值时可使 合 F 2N F1 取另一夹角值 时可使 合 F 3N 故 B 选项正确 正确答案为 BCD 例 3 吊着重物的起重机的悬臂ON和缆绳OM构成一个三角形 OM与水平悬臂 ON间的夹角 30 图 3 18a 货物的重力G 500N 吊着货物的竖直悬绳对O点 有一个竖直向下的拉力F 货物静止时拉力大小等于货物的重力 即F G 试用作图法 求出拉力F的两个分力的大小和方向 图 3 18 思路 思路 本题可以根据力的效果将重力分解来解答 解析 解析 拉力F作用在O点会产生怎样的效果呢 设想在 M 端和 N 端分别连接小弹簧 我们会看到 M 端的弹簧受到拉伸 而N端的弹簧受到压缩 可见 拉力F产生两个效果 一是使缆绳受到拉伸而张紧 二是使悬臂受到压缩 因此拉力可分解为这样两个力 沿着 MO拉缆绳的分力F1 沿着ON方向压悬臂的力F2 如图 3 18b 作出拉力的图示 以 它为对角线 作出力的平行四边形 测得两个分力的大小为 F1 100N F2 870N 方向 如图 3 18b 所示 点评 点评 有的同学会错误地认为 F的分力F1和F2就是O点实际受的力 在分析物体 受力时 要根据力是物体对物体的作用来考虑物体实际受到的力 分力不是单独存在的实 际力 例 4 质量为m的木块在推力F作用下 在水平地面上做匀速运 动 如图 3 19 已知木块受到的动摩擦因数为 那么木块受到的滑 动摩擦力为下列各值的哪一个 A mg B mg Fsin C mg Fsin D Fcos 思路 思路 分析木块受到四个力的作用 在物体受到四个或四个以上的力的问题时可以采 用正交分解法来解答 即先选定直角坐标系 然后分别将各个力投影到坐标轴上 解析 解析 木块匀速运动时受到四个力的作用 重力 推力F 支持 力 N 摩擦力f 沿水平方向建立坐标轴 将F进行正交分解 如图 3 20 这样建立坐标系只需分解F 由于木块做匀速直线运动 所 以在x轴上 向左的力等于向右的力 水平方向二力平衡 在y轴 上 向上的力等于向下的力 竖直方向上 下力平衡 即 Fcos f N mg Fsin 又由于f N 所以f mg Fsin 故 B D 答案是正确的 合作讨论合作讨论 1 公园滑梯的倾角比较大 而高大的桥要修很长的引桥来减小倾角 为什么 2 公园中架设的缆车钢索 是尽量绷直好呢 还是让它稍松弛一些 如果你是工程技 术人员 应怎样处理 3 两个力气大的同学使劲拉直一根绳子 但是一个力气弱小的女同学轻轻地在中间一 拉 两个大力气的同学立刻移动了 正所谓一两拨千斤 请同学们讨论产生这种现象的原 因 思路 1 公园滑梯的倾角比较大 目的是使人在上面滑得顺畅 而高大的桥要修很长 的引桥来减小倾角 无非是使车辆容易爬坡 为什么可以达到这些目的 我们可以从力的 实际作用效果的角度来考虑问题 2 由于钢索要承担缆车的重力 究竟是直好还是松弛些好 我们要从两种情况下钢索 承担