物理·必修1(粤教版)
第四节 力的合成与分解
1.在力的合成中,合力与分力的大小关系是( )
A.合力一定大于每一个分力
B.合力至少大于其中一个分力
C.合力至少小于其中一个分力
D.合力可能比两个分力都小,也可能比两个分力都大
答案:D
2.大小分别为40 N和30 N的两个共点力作用在物体m上,则这两个分力的合力F( )
A.可能40 N
B.一定小于60 N
C.一定大于20 N
D.大于30 N而小于70 N
解析:两力的合力范围为|F1-F2|≤F合≤F1+F2,所以10 N≤F合≤70 N.
答案:A
3.两个共点力的大小都是50 N,如果要使它们的合力也是50 N,那么它们之间的夹角应为( )
A.30° B.45° C.60° D.120°
解析:由力的平行四边形定则和几何知识易知,当相等的两分力的夹角为120°时,合力大小等于分力大小.
答案:D
4.要将力F沿虚线分解为两个分力,哪个是可以分解的( )
解析:力的合成与分解均要满足平行四边形定则,所以只有A选项满足.
答案:A
5.关于合力和分力,下列的说法正确的是( )
A.合力与分力同时作用在物体上
B.合力和分力的施力物体相同
C.合力的大小可能比每一个分力的大小都小
D.合力的大小随分力夹角的增大而增大
答案:C
6.(双选)一物体同时受到同一平面内的三个力作用,下列几组力的合力可能为零的是( )
A.5 N、3 N、2 N B.1 N、5 N、10 N
C.2 N、6 N、9 N D.1 N、11 N、11 N
解析:根据力的三角形定则,若用三个力的大小作为三条边能构成一个三角形的话,则这三个力的合力可能为零,而A选项中三个力的大小作为三条边不能构成一个三角形,但是5 N=3 N+2 N,即合力也可以为零.
答案:AD
7.如图所示,李欣同学用手拉着小车静止在倾角为30°的光滑斜面上.已知小车的质量为m,重力加速度为g,绳子对小车的拉力大小为F,斜面对小车的支持力大小为N,则( )
A.F=mg,N=mg B.F=mg,N=mg
C.F=mg,N=mg D.F=mg,N=mg
解析:由平衡条件可得F=mgsin 30°=mg,N=mgcos 30°,选A.
答案:A
8.
如图所示,一光滑小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2,将木板由图示位置开始绕O点缓慢地转到水平位置.在此过程中( )
A.N1始终减小,N2始终减小
B.N1始终增大,N2始终增大
C.N1先增大后减小,N2始终减小
D.N1始终减小,N2先减小后增大
解析:木板缓慢转动可看成每一状态都是平衡状态,由图可判断木板转到水平的过程,N2与竖直方向夹角变小,根据平衡条件可得N1、N2始终变小.选A.
答案:A
9.(双选)如图所示,物体A静止在倾角为30°的斜面上,现将斜面倾角由30°增大到45°,物体仍保持静止,则下列说法中正确的是( )
A.A对斜面的压力不变
B.A对斜面的压力减小
C.A受到的摩擦力减小
D.A受到的摩擦力增大
解析:由平衡条件可得f=mgsin θ,N=mgcos θ,把θ代入可得B、D答案对.
答案: BD
10.(双选)如下图所示,是两个共点力的合力跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象,则这两个力的大小分别是( )
A.2 N B.3 N C.4 N D.5 N
解析:由图象可以读出F1+F2=5 N,F1—F2=1 N,解得两个力分别为2 N、3 N.
答案:AB
课件29张PPT。第三章 研究物体间的相互作用
第四节 力的合成与分解D 栏目链接1.掌握合力的计算方法(图解法和计算法).
2.能根据具体情况运用力的平行四边形定则计算分力.
重点:运用力的平行四边形定则计算合力与分力.
难点:如何判定力的作用效果及分力之间的关系.
栏目链接 栏目链接1.求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,它的________就表示合力的________和________.这叫做力的平行四边形定则.
2.力的分解是__________的逆过程,__________定则同样适用于力的分解.如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的________.在解决具体的物理问题时,一般都按力的________来分解.
对角线 大小 方向 力的合成 平行四边形 共点力 作用效果 栏目链接3.既有________,又有________,并且相加时遵从平行四边形定则的物理量称作矢量.除力外,如位移、________、________等也是矢量.
大小 方向 速度 加速度 栏目链接 栏目链接考点1 合力的计算
1.共点力.
几个力如果作用在物体的同一点,或者它们的作用线(或作用线的延长线)相交于一点,这几个力就叫做共点力.
2.合力的求法.
(1)图解法:用图解法求作用在同一点的两个互成角度的合力时,程序一般是:
栏目链接①选标度;
②用一个点表示物体,分别作F1、F2的图示;
③作辅助线,形成平行四边形;
④作出两分力所夹的平行四边形的对角线,即为合力F;
⑤用刻度尺量出该对角线的长度,计算合力的大小;
⑥量出合力F与F1的夹角,表示合力的方向.
栏目链接 栏目链接 栏目链接例1 两个力大小均为100 N,夹角为60°,求合力. 栏目链接解析:解法一 几何方法
(1)取2 cm表示50 N
(2)作两分力,夹角60°
(3)作平行四边形(另两边画虚线)
(4)作对角线量出长度,得6.9 cm,F合=172.5 N
(5)量得(可以证明)θ=30°
栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习1.力F1=45 N,方向水平向东.力F2=60 N,方向水平向北,分别用作图法和计算法求解合力F的大小和方向.
解析:作图法:选择某一标度,利用1.0 cm的长度表示15 N的力,作出力的平行四边形,如图所示,表示F1的线段长3.0 cm,表示F2的线段长4.0 cm.用刻度尺量出对角线的长度L为5.0 cm,利用F=×15 N=75 N求出,用量角器可量出合力的方向为东偏北53°.
栏目链接变 式
练 习 栏目链接变 式
练 习 栏目链接考点2 分力的求法把已知力作为平行四边形的对角线,结合其他条件作平行四边形,所夹对角线的两个邻边即为所求的分力.力的分解是力的合成的逆运算,遵循平行四边形定则.
1.效果分解法.
先依据题意分析出已知力产生的两个效果,确定两个效果力(即分力)的方向,再依据平行四边形定则画出平行四边形,然后根据数学知识求两个分力.
栏目链接效果分解法的方法步骤:
(1)画出已知力的示意图.
(2)画出此力产生的效果方向.
(3)过合力箭头作出两个效果方向的平行线,形成平行四边形,即作出两个分力.
(4)解平行四边形,求出分力.
栏目链接2.正交分解法.
把一个力分解为两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法.
步骤:(1)首先建立平面直角坐标系,并确定正方向.
(2)把各个力向x轴、y轴上投影.但应注意的是:与确定的正方向相同的为正,与确定的正方向相反的为负.这样就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向. 栏目链接 栏目链接例2 (双选)如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,斜面、小球和挡板都是光滑的.球对斜面及竖直挡板的压力大小分别为( ) 栏目链接 栏目链接解析:由于小球在重力的作用下产生了挤压斜面和档板的效果,因此可以将重力分解为水平向左和垂直斜面向下两个分力如图所示,由勾股定理得:
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练 习2.(双选)如图所示,一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为α的斜面上(0<α<90°),并被斜面上一个竖直挡板挡住,处于平衡状态,则( )
栏目链接变 式
练 习A.球对挡板的压力可能小于球的重力
B.球对斜面的压力可能小于球的重力
C.球对挡板的压力可能等于球的重力
D.球对斜面的压力可能等于球的重力
答案:AC 栏目链接