2011年高一物理全案:4.2《力的分解》(鲁科版必修1)

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名称 2011年高一物理全案:4.2《力的分解》(鲁科版必修1)
格式 zip
文件大小 444.8KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2011-09-16 14:55:11

文档简介

(共21张PPT)
1、力的合成
2、力的合成遵循平行四边形定则
一、复习引入:
力可以合成,是否也可以分解呢?
力的效果
F1
F2
F3
如果只拉F2,或者F3,实际生活中那又会怎么样呢?
F1
F2
F3
二、力的分解方法
1.力的分解是力的合成的逆运算,同样也遵守平行四边形定则.
2.力的分解的一般方法。三角形法、正交法等
3.力分解的原则:一般都按力的作用效果来分解.
4.平衡态法。(静止和匀速直线运动)
力的分解:有一个已知力求分力叫做力的分解。
所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.
F1
F2
F
拉车匀速前进图受力--分解分析
斜面的受力--分解图
力的几种分解图
(探究)
已知两力的方向求两力的大小。
已知一分力的大小和方向,求另一力的大小和方向。
已知两力的大小,求两力的方向。
放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用,该力与水平方向夹角为θ,将力F分解.
例题1
F1=Fcos θ  F2=Fsin θ
θ
F
F
θ
F1
F2
F
F
F1
F2
例题2
G
G2
G1
θ
G
G2
G1
G
G2
G1
F
Fa
Fb
a
b
F
F1
F2
三、力的正交分解
在很多问题中,常把一个力分解为互相垂直的两个分力,特别是物体受多个力作用时,把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去,然后求两个方向上的力的合力,这样可把复杂问题简化,尤其是在求多个力的合力时,用正交分解的方法,先将力分解再合成非常简单.
四、力的正交分解
定义:把一个已知力沿着两个互相
垂直的方向进行分解
F1
F2
F3
x
y
大小:
方向:
O
F2y
F1y
F3y
F3x
F1x
F2X
(与Y轴的夹角)
怎样去选取坐标呢?原则上是任意的,实际问题中,让尽可能多的力落在这个方向上,这样就可以尽可能少分解力.
如图所示,将力F沿力x、y方向分解,可得:
例3 木箱重500 N,放在水平地面上,一个人用大小为200 N与水平方向成30°向上的力拉木箱,木箱沿地平面匀速运动,求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。
F
30°
F
G
F
f
F
N
F
1
F
2
解:画出物体受力图,如图所示。
把力F 分解为沿水平方向的分力F 和沿竖直方向的分力F 。
2
1
由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态,所以
F
G
F
f
F
N
F
1
F
2
实例
如右图分解F
F
1
沿水平、竖直方向分解
2
沿平行垂直斜面方向分解
F
F1
F2
F2
F1
F
5、如图11所示,悬臂梁AB一端插入墙中,其B端有一光滑的滑轮。一根轻绳的一端固定在竖直墙上,另一端绕过悬梁一端的定滑轮,并挂一个重10N的重物G,若悬梁AB保持水平且与细绳之间的夹角为30°,则当系统静止时,悬梁臂B端受到的作用力的大小为(  )   A、17.3N;   B、20N;   C、10N;   D、无法计算;力的分解
设计理念
为适应21世纪科技、人材、技术经济竞争的需要,世界性的新一轮大规模教育改革已势在必行。教育改革的第一步所涉及的就是课程改革。在传统的课程观念中,课程被认为只是学科知识的载体,是教师传递知识的手段,是学生接受知识的媒介。这样,不仅使课程的创新价值被严重忽视,学生的创新意识也自然地被扼杀了。
现代教育观念认为,学生是学习的主人,在教学过程各要素中占支配地位。新一轮的教改课改要求我们,首先要自觉地更新和转变教育观念;在选择各种课型的教学模式和教学方法时,应符合学生的认知规律、思维过程和心理发展特点;根据具体教学内容和学生情况,对教材进行必要地加工处理;合理运用多种教学手段,极大限度地激发学生的学习兴趣。当学生对物理学习产生浓厚的兴趣和强烈的求知欲望时,就具备了克服各种困难的意志力,从而提高学习效率。
力的分解是第一章《力》的一个难点,是前面知识的延续和加深。力的分解所遵守的规律——平行四边形定则是矢量运算普遍遵守的规律。另外,力的分解所采用的等效替代思想为解决其他类似物理问题(如画等效电路等)奠定了科学的思想方法。学生的主要困惑在于:分力是否真实存在?如何正确分解一个已知力?因此,教学的重点应放在引导学生建立分力的概念和掌握按照力的实际作用效果分解已知力的方法。不必在具体的教学运算上多花时间。
本节课采用了指导——探索式教学模式,本模式依据美国心理学家布鲁纳的“发现学习”的教学思想,他认为学习是通过主动发现而形成认知结构的过程。在教学过程中,学生应在教师的指导下围绕一定的问题,依据教师和教材提供的材料,通过学生积极的思维活动,亲自探索和主动研究,使自己成为“发现者”,用直觉思维去感知问题情境,再运用分类、比较、分析、归纳、推理、猜测等高级的心理过程对信息进行加工处理,从而“顿悟”,以解决问题。
本节课主要运用的教学方法是实验探究法和讨论法,教学设计思路,即教学流程图如下:
在教材处理方面,教科书中安排了两个具体实例详细说明如何按力的实际效果分解一个已知力,在课后练习中又隐含了一个研究性学习的课题,教材的编排渗透出了理论联系实际的观点。然而,根据现有学生情况和“跳一跳、够得着”的课堂原则,两个实例的坡度相对较缓,实例1在实际生活中的应用较少。因此,在教学内容处理上删减了实例1,增添了另一实例“塔吊”,这样调整对提高学生的实践能力起到了积极的作用。
教学目标
1、知识目标:理解力的分解的概念;知道力的分解遵守平行四边形定则;初步掌握根据具体的物理情景分解力的一般思路。
2、能力目标:通过设计实验,培养学生的创新精神和实验动手能力;通过成果交流和讨论分力与合力间关系,培养学生运用等效替代的科学方法研究问题的能力。
3、德育目标:渗透理论联系实际、学以致用的观点,运用力的分解解决实际问题。
4、情感目标:通过分析实际问题(如为何立交桥建有长长的引桥等)感悟知识的价值,通过设计实验探索规律体味成功的喜悦。
课堂实录
片段一:设疑导入
师(微笑着):我为大家准备了一根强度很大的绳子和一个重物,现在要请两位学生根据所给仪器按要求演示实验。
(学生猜测这两样东西能做什么呢?都想上来试一试,最前面的两位同学首先走了出来。)
师:请把重物提起。[来源:21世纪教育网]
(一位同学很轻松地提起了重物,并满脸自信地等待下面的要求。)
师(也轻松地):请两位同学再将悬有重物后的绳子,各拉一端水平拉直。21世纪教育网
生:怎么会办不到哪?(边操作,边疑惑地自言自语道。)
师(稍做得意状):是不是他们的力气太小,再请两位大力士来试一试如何?
(学生的注意力全部被集中起来,兴趣被激发,并推选出班级的两位重量级选手。他们挥着手自信地走到前面,但费了九牛二虎之力也还是无法办到。学生们满脸的惊讶与好奇,有的学生甚至还跃跃欲试地想再体验一次。)
师(神秘地):为何出现这种现象呢?要解决这个问题就需要我们学习第一章第六节——力的分解。(板书)
【教师自评】
在学过上一节力的合成之后,学生对力的分解及合力与分力已感觉平淡无奇,只认为两者是逆运算的关系,都满足平行四边形定则,别无其它实际用途。以实例设疑引入课题,不仅可以激发学生的学习兴趣和求知欲望,还可以使他们感受到任何知识都有其实用价值。
【专家评议】
教师不是以常规的提问复习式展开本节课的新课教学,而能大胆地从问题入手。可见,教师在备课过程中,不仅仅是备教材、备知识,同时能不忘记备学生,以学生的学习为主。根据学生好奇等心理特点,紧紧抓住他们的注意力后,再转入新课教学,开了一个好头。若能考虑将引入的演示实验,变为学生分组实验效果会更好。
【教师反思】
通过采用实例设疑导入新课,教学效率与效果都有明显提高。但也如高中物理教研院姚书元老师评议的那样,我只考虑到运用学生的好奇心理,却忽视了他们想全员参与的渴望。还有些学生下课后,到我这来非要亲自做一做,才肯完全相信。
片段二
师:请同学们猜想一下如何分解斜面上静止物体所受的重力?苗状(学生名字)。
生(猜想后):根据我们刚得出的分解一个实际力的一般思路,物体在斜面上总有下滑的趋势。我猜想应分解为平行于斜面和垂直于斜面的两个力。
师(点头赞许):实践是检验真理地唯一标准。让我们通过实验来验证苗状同学的猜想是否正确。(利用实物投影)这有一个可以改变倾角的斜面,表面粘有海绵、顶端钉有钉子,将拴有橡皮筋的重物放上,观察作用效果。(教师边说边操作)再改变斜面倾角,观察作用效果的变化。(利用放大法,学生对作用效果已有初步的感性认识。)请大家简述看到的效果。
生(齐答):海绵受挤压变形,橡皮筋被拉长。倾角越大,海绵形变变小,橡皮筋被拉的更长。
师:为何会发生这种变化,利用几何关系,定量确定两分力的大小与倾角θ的关系。请两位同学到黑板演示。冯超、李瑶(学生名)。
(学生利用平行四边形如图,找出了正确的边角关系:G1=G·sinθ;G2=G·cosθ )
师:此模型在实际生活中有哪些应用?
生(自由回答):如公园的滑梯倾角比较大,因为θ越大,G1越大。(学生感受到知识的实用性,产生兴趣。)
师:那为什么高大的立交桥要建有长长的引桥?(教师投影展示实物图,学生分组进行讨论。)
生(自由发言):为了让桥更坚固;为了使桥能建得更高;为了让桥更加美观。
黄平洋(学生名,举手发言):我想应用刚学知识解释,长长的引桥可以减小上坡的倾角,因为若θ越大,G1越大,车辆上坡艰难而下坡又不安全。
师(微笑着):同学们讨论的很好,你们所想到的都是当初工程师们所必须考虑的。(学生高兴)黄平洋同学则更准确地解释出引桥长的主要原因。(学生们表示同意,并想他投去了赞许的目光。)
【教师自评】
本环节通过改进演示实验,遵循放大可视性的原则,加深学生的感性认识,降低了判断力的几个不同效果(尤其是产生微小形变)的难度。把枯燥的知识带到了生活中去,为课堂注入活力,帮助学生消化理解新知识。21世纪教育网
【专家评议】
本部分教学设计以猜想—验证—结论—应用的形式展开,猜想环节主要由学生参与完成;实验验证由教师和学生来完成;结论则是在教师引导下,师生共同完成;实际应用讨论环节给学生留出了充分的思考时间和思维空间。使学生在学习知识的同时,受到科学方法的熏陶,把传授知识和培养能力有机地结合起来。评价学生语言得体不挫伤学生的自尊心。改进的教具不单纯起到放大效果的作用,海绵上边缘涂了一道黑线,增加了可视度,并制成可改变倾角的斜面,使本节教学唯一的定量部分更容易被接受。充分展示和体现了教师的创造性劳动。
片段三
师:大家是否见过图中物体。(手指投影)
生(齐答):在建筑工地见过。
师:那么你们是否知道它叫什么名字?
生:塔吊!(有的学生踊跃答到,有的同学则轻轻地摇头。)
师:没错。大家的知识很丰富,下面我们就来分解重物对塔吊的拉力
我给大家准备了:重物、绳、一小段铅笔,你们要努力设计出模仿塔吊受力的实验,亲身体会一下拉力的几个不同作用效果。(教师巡回指导,启发学生。)
(学生大胆进行实验探索,设计实验。有的同学还利用上身边的仪器资源,如格尺等。学生们的参与热情极高,脸上露出兴奋的表情。不久,通过彼此间的相互启发和不断地实践,有较多学生采用了如图所示的方法。)
师:请设计出实验的同学展示方法,并介绍一下他分别体会到拉力的哪些作用效果?杨磊。(学生名)
生:我是这样做的,我的中指感觉受到沿绳方向的拉力,掌心感觉到笔尖给的压力。
(学生们又不禁动手模仿起来,自己切身体会。)
师(微笑表示赞同):同学们你们是否同意杨磊同学的设计方案?
生(齐答):同意。
师:那么是否也感受到同样的效果?
生(齐答):是。
师:很好,请大家利用力的图示表示出拉力的作用效果。
(学生动笔尝试表达出从实验探索中得出结论,发现有所不同,积极进行交流讨论。教师选出各种不同的结论。)
师:下面我为大家展示一下同学们得出的几种不同结论。(边说边进行实物投影)看起来每一个图都很眼熟,那么究竟哪一个是正确的呢?
师(片刻之后):让我们找出正确的答案,并分析其它图示的物理意义。
(有的同学看到后,不禁笑起来,显然是发现了明显的错误。还积极主动地与他人交流、讲解起来。)
生(自由发言):图1是受力分析图;图2是其中两个力的合成图;图3才是正确的拉力的分解图。
师(小结):通过以上实验探索、成果交流、讨论辨析,我们应明确各种力的图示间关系。切勿混淆已学知识。
【教师自评】
本环节是指导——探索式教学模式的核心之处,使学生明白实验不仅仅有验证的功能,还具有探索得出规律的作用。这种任知过程设计的优点主要表现在:
1、过设计实验段创设出逼真的教学情景,有利于降低难度,突破难点;
2、有助于转变学生的学习方式,通过学生的主动探究,使传统的被动接受式学习逐渐向自主探究式的学习方式转化;21世纪教育网21世纪教育网
3、有助于开发学生的智力和内在的潜能,他们不在是被动地接受知识,而成为了科学家、探索者,逐渐地向具有创新精神和实践能力的现代人才转化。21世纪教育网
学生的参与是教学过程变得丰富多彩,学习过程也变得轻松愉快。[来源:21世纪教育网]
【专家评议】
这部分教学是本节课的高潮部分,教师对教学过程、学生学习过程进行了精心的设计,并取得较大突破。成功之处表现如下:
1、注重发挥学生的主体作用,让学生自己动手、动脑,积极参与教学过程,参与获取知识的过程。如:亲自设计实验,体会力的不同作用效果。由运用他人形成的间接经验,变为探索出自己的直接经验。教师为学生提供了一次宝贵的体验知识形成过程的机会。21世纪教育网
2、注重实验教学,充分体现出物理学是一门以实验为基础的科学,并有意识地渗透物理学的研究方法。按提出问题-实验探索-猜想(初步得出规律)-实验检验-结论的模式展开教学过程。这对学生的终身学习能力也是一个培养。
3、力求透彻、不苛求流畅。彻底摆脱了过去盖住错误、但求通畅的旧观念。能够结合具体学情进行教学,如成果交流展示部分的处理,使学生清楚了新、旧知识的关联和错误产生的原因。
4、在教学设计、具体教学过程中处处体现出教师的主导作用,但是又不包办代替,而是重视学生参与和学生思维能力的培养,让他们在教师所创设的情景中生动活泼地、主动地学习。
不足之处,在评价各种图示关系时,有些着急,还有学生不清楚产生不同结果的原因。
【教师反思】
将设计实验、探索规律引入课堂,确实有效地加深了学生对知识的理解。但同时也出现了,有的同学是在看热闹,还没等上升到理性思维,这个问题已经结束了。如何解决这种矛盾,能否将学生的参与面扩大到教学全过程?还有待于在今后的教学中做进一步探索与实践。总之,应力求学生学一点、透一点,而不是教师讲完就行了。
片段四
师:请同学们思考这个问题:两个人共同提一大旅行包,当两人的拉力相等时,提绳间的夹角是大些省力还是小些省力?为什么?
(学生在先前实验验证、实验探索的基础上,已具备一定的研究能力和知识储备,因此很有信心。有的同学拿起身边的书包体会,有的则通过画力的分解图进行分析。)
(教师巡回指导,选出如图方法,进行展示。)
师:同学们分别通过实验、力的分解图示等各种方法得出结论。大家请看大屏幕,于佳寅同学的方法是不是更直观易懂?
生(齐答):是。[来源:21世纪教育网]
师:由此我们可以得到这样一个分力与合力间关系。
师生(共同总结):当合力不变时,两个相等的分力随其夹角θ的增大而增大。
师(高兴地):理论来源于实践,同时也能指导实践。请同学们思考:空中索道的缆绳,是尽量绷直好,还是稍松弛一些好(教师通过动画模拟演示,更加形象直观,学生已基本掌握力的分解。)
应用讨论:?
生(齐答):松弛些好。
师(点头):不错。继续思考:一位同学拉汽车没有拉动,汽车前方有一棵大树。现在给你一根足够长的粗绳,请你根据力的分解知识想办法拉动汽车。
(学生激烈讨论。)
生(邓新尧):将绳的一端拴在车上,另一端拴在树上,尽量绷直。在绳的中间,垂直于绳的方向,加一个不太大的力,就可以在绳上获得一个很大的力。便可把车拉动。
(学生听后感到设计的非常精彩,集体鼓掌赞同。)
师(高兴地):现在大家可以解释出刚上课时,老师提出的问题:剩生为什么悬挂重物后的绳子不能被水平拉直?
生(踊跃举手,吴昊然):因为拉直后绳中拉力的合力为零,无法平衡重力。21世纪教育网
【教师自评】
本节课根据现代教学理论,课程改革对课堂教学的要求及学生心理发展规律,大胆改革教学过程,合理改进教学内容,设计了一系列的实例研究,激发学生兴趣。学生在一系列探索性实验中,动脑、动手、动口,全身心地投入,充分体现了“学生为主体,教师为主导”的教学思想。学生在教师不断地“启发”、“诱导”中亲自通过实验观测,去探索研究,从中获得新的原来并不知道的物理规律,这种以实验探究为手段让学生自己解开科学之谜的方法,可以大大激发学生求知欲,调动学生的学习主动性,有利于培养学生的独立工作能力和创造能力。使他们能够心满意足地结束这次学习。
【专家评议】
本环节教学又解决了课堂引入问题,使整个教学首尾呼应,环环紧扣。教师注重理论联系实际,学以置用,让学生充分感悟知识的价值。以此培养学生实事求是的精神和作风,体现了素质教育的要求。为学生树立科学的人生观、正确的价值观起到积极的作用。通过实际问题分析,为学生创设了广阔的学习空间,没有学生会不喜欢参与到这样的学习中来。
置疑
将探索式学习与课堂教学相整合在本节课中取得了突破性进展,但如何将探索式学习有机地溶入到教学全过程,以缓解课堂教学时间紧张等问题,还有待于我们在今后的教学中不断的探索和实践。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
力的分解(定义、规律、方法)
实践
理论
实践
实验置疑
普遍规律
直接经验
思维加工
一般思路
实例运用
创设情景
实验探索
成果交流
比较讨论
迁移应用
教师创设、启发、激发、点拨
学生读、看、听、做、说、想、练
G
θ
G2
G1
F
F2
F1


F2
F1
F


F1

F2
F
杆5.2 力的分解
班级________姓名________学号_____
学习目标:
理解力的分解和分力的概念。
知道力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循力的平行四边形定则。
会从力的作用的实际效果出发进行力的分解,掌握力的分解的定解条件。
会根据力的平行四边形定则用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。
理解力的正交分解法,会用直角三角形知识计算分力。
学习重点: 理解力的分解是力的合成的逆运算,会利用平行四边形进行力的分解。
学习难点: 力的分解的定解条件的确定。
主要内容:
一、分力
几个力,如果它们共同产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同,则这几个力就叫做那个力的分力(那个力就叫做这几个力的合力)。
注意:分力与合力是等效替代关系,其相同之处是作用效果相同;不同之处是不能同时出现,在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑。
二、力的分解
求一个已知力的分力叫做力的分解。
1.力的分解是力的合成的逆运算。同样遵守力的平行四边形定则:如果把已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力F1和F2。
2.力的分解的特点是:同一个力,若没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的力(因为对于同一条对角线.可以作出无数个不同的平行四边形)。
通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。
3.按力的效果分解力F的一般方法步骤:
(1)根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果[来源:21世纪教育网]
(2)根据力的作用效果,确定两个实际分力的方向;
(3)根据两个分力的方向画出平行四边形;
(4)根据平行四边形定则,利用学过的几何知识求两个分力的大小。也可根据数学知识用计算法。
例如,物体重G,放在倾角为θ的斜面上时,重力常分解为沿斜面向下的分力F1=Gsinθ(表
示重力产生的使物体沿斜面下滑的效果)和垂直斜面向下的分力F2=Gcosθ(表示重力产生的使物体紧压斜面的效果)
【例一】在倾角θ=30 的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。
三、对一个已知力进行分解的几种常见的情况和力的分解的定解问题
将一个力F分解为两个分力,根据力的平行四边形法则,是以这个力F为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形。在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形。这说明两个力的合力可唯一确定,一个力的两个分力不是唯一的。要确定一个力的两个分力,一定有定解条件。
1.对一个已知力进行分解的几种常见的情况
[来源:21世纪教育网]
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① ② ③
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2.力的分解的定解条件
一个力有确定的两个分力的条件是:
1、
2、
【例二】试判断:
(1)若已知两个分力F1和F2的方向,如图1所示, F1、F2有唯一解吗?
(2)若已知一个分力F1的大小和方向,如图2所示,另一个分力F2有唯一解吗?
(3)若已知两个分力F1和F2的大小,如图3所示,F1,F2有唯一解吗?
【例三】已知某力F的一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小,试分析:
F2的大小满足什么条件时,F的两个分力有唯一解?
F2的大小满足什么条件时,F的两个分力有两解?
F2的大小满足什么条件时,F的两个分力无解?
[来源:21世纪教育网]
四、力的正交分解法:
将一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解的方法称为力的正交分解法。力的正交分解法是力学问题中处理力的最常用的方法。如放在斜面上的物体的重力分解成垂直于斜面与平行于斜面的两个分力就是采用了力的正交分解法。力的正交分解法的优点:其一,借助数学中的直角坐标系(x,y)对力进行描述;其二,几何图形关系简单,是直角三角形,解直角三角形方法多,容易求解。
正交分解的一般步骤:
建立xOy直角坐标系
将所有力依次向x轴和y轴上分解为Fx1、Fx2……,Fy1、Fy2……
分别求出x轴和y轴上的合力Fx、Fy
求出合力F,大小 方向
【例四】大小均为F的三个力共同作用在O点,如图,F1与F2、F2与F3之间的夹角均为60 ,求合力。[来源:21世纪教育网]
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【例五】如图,从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5,已知F1=f,且各个力的大小跟对应的边长成正比,用正交分解法求这五个力的合力大小和方向。
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课堂训练:
1.一重为G的物体放在光滑斜面上,受到斜面的弹力FN,如图所示,设使物体沿斜面下滑的力为F1,则( )
A.F1是FN与G的合力 B.F1是G沿斜面向下的分力
C.G分解为F1和物体对斜面的压力F2
D.物体受到G、FN、F1和使物体垂直于斜面压紧斜面的力F2
2.下列有关合力与分力的说法,正确的是( )
A.分力总是小于合力 B.对力进行正交分解时,分力总是小于合力
C.将5 N的力进行分解,可以得到50 N的分力
D.将5 N的力进行分解,不可以得到1 N的分力
3.如右图示,一个半径为r,重为G的圆球被长为r的细线AC悬挂在墙上, 求球对细线的拉力T和球对墙的压力N。
课后作业:
1.在一个已知力的分解中,下列情况中具有唯一一对分力的是(   )
A.已知一个分力的大小和方向 B.已知一个分力的大小和另一分力的方向
C.已知两个分力的大小 D.已知两个分力的方向,并且不在一条直线上
2.将一个力F分解为两个不为零的力,下列哪种情况是不可能的(   )
A.两个分力与F都在一条直线上 B.两个分力与F间的夹角都大于90
C.一个分力的大小与F的大小相同 D.一个分力与F间的夹角为90
3.下列有关说法正确的是(   )
A.一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力
B.一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力
C.一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力
D.一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力
4.已知力的大小为10N,将此力可分解成如下(   )
A.3N、3N  B.6N、6N  C.100N、100N  D.500N、500N
5.已知力F的一个分力F1跟F成30 角,大小未知,另一个分力F2的大小为F,方向未知,则F1的大小可能是(   )
A. F  B.F  C.F  D.F
6.在光滑斜面上自由下滑的物体受到的力是(   )
A.重力和斜面的支持力 B.重力、下滑力和斜面支持力
C.重力、下滑力和正压力 D.重力、下滑力、支持力和正压力
7.在水平木板上放一个小铁块,逐渐抬高木板一端,在铁块下滑前的过程中,铁块受到的摩擦力F和铁块对木块的正压力FN的变化情况是(   )
A.F和FN都不断增大 B.F增大,FN减小
C.F减小,FN增大 D.F和FN都减小
*8.如图示,已知力F和一个分力F1的方向的夹角为θ,若使另一个分力F2的值最小,则F2大小为______________。
*9. 如图,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成a角的拉力作用下沿地面作匀速直线运动。求:
地面对物体的支持力?[来源:21世纪教育网]
木块与地面之间的动摩擦因数?        
阅读材料: 帆船逆风前进
  很难想象帆船怎样能够逆着风前进。水手的确会告诉你们,正顶着风驾驶帆船是不可能的,帆船只能在跟风的方向成锐角的时候前进。可是这个锐角很小——大约只有直角的四分之一,大约是22°,——不管是正顶着风或者成22°的角度,看来是同样难以理解的。
  可是实际上,这两种情形不是没有区别的。我们现在来说明帆船是怎样跟风向成小角度逆着风前进的。首先,让我们看风一般是怎样对船帆起作用的,也就是说,当风吹在帆上的时候,它把帆往哪里推。你也许会这样想,风总是把帆推往它所吹的方向去。然而实际并不是这样。无论风向哪里吹,它总产生一个垂直帆面的力,这个力推动着船帆。且让我们假定风向就是箭头所指的方向。AB线代表帆。因为风力是平均分布在全部帆面上的,所以我们可以用R来代表风的压力,它作用在帆的中心。把这力分解成两个:跟帆面垂直的力Q和跟帆面平行的力P。力P不能推动帆,因为风跟帆的摩擦太小了。剩下的力Q依着垂直帆面的方向推动着帆。
  懂得了这点,就容易懂得为什么帆船能够在跟风向成锐角的情况下过着凤前进了。让我们用KK线代表船的龙骨线。风照箭头所表示的方向成锐角吹向这条线。AB线代表帆面,我们把帆转到这样的位置,使帆面刚好平分龙骨的方向和风的方向之间的那只角。现在看力的分解。风对帆的压力,我们用力Q来表示,这个力,我们知道应当是跟帆面垂直的。把这个力分解成两个力:使力R垂直龙骨线,力S顺着龙骨线指向前面。因为船朝力B的方向运动的时候,是要遇到水的强大的阻力的(帆船的龙骨在水里很深),所以力R几乎全部被抵消了。剩下的只是指向前面的力S在推动船,因而,船是跟风向成着一个角度在前进,好象在逆风里一样。这种运动通常总采取“之”字形路线那样。水手们把这种行船法叫做“抢风行船”。力的分解 同步测试
一、选择题(每小题4分,共24分)
1.下列说法中错误的是 [来源:21世纪教育网]
A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力
B.同一个力可以分解为无数对分力
C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值
D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值 [来源:21世纪教育网]
2.已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力
A.3 N、3 N B.6 N、6 N
C.100 N、100 N D.400 N、400 N
3.物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是
①重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
②重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力
③物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力
④重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
4.物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使合力沿着OO′方向,如图1—16所示,则必须同时再加一个力F′,如F和F′均在同一水平面上,则这个力的最小值为
图1—1621世纪教育网
A.Fcosθ B.Fsinθ
C.Ftanθ D.Fcotθ
5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图1—17所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是
图1—17
A.必定是OA B.必定是OB
C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC
6.一质量为m的物体放在水平面上,在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图1—18所示,则物体所受摩擦力 Ff
图1—18
A.Ff<μmg B.Ff=μmg [来源:21世纪教育网]
C.Ff>μmg D.不能确定
二、非选择题(共26分)
1.(6分)把一个力F分解成相等的两个分力,则两个分力的大小可在______到______的范围内变化,______越大时,两个分力越大.
2.(5分)重力为G的物体放在倾角为α的固定斜面上,现对物块施加一个与斜面垂直的压力F,如图1—19所示,则物体对斜面的压力的大小为______.
图1—19 图1—2021世纪教育网[来源:21世纪教育网]
3.(6分)如图1—20所示,一半径为r的球重为G,它被长为r的细绳挂在光滑的竖直墙壁上.求:
(1)细绳拉力的大小; 21世纪教育网
(2)墙壁受的压力的大小.
4.(9分)在一实际问题中进行力的分解时,应先弄清该力产生了怎样的效果,然后再分解这个力,如图1—21所示的三种情况中,均匀球都处于静止状态,各接触面光滑.为了讨论各接触面所受的压力,应该怎样对重力进行分解?若球的质量为m,将重力分解后,它的两个分力分别为多大?(已知斜面倾角为α)
图 1—2121世纪教育网
参考答案
一、.1.A 2.A 3.D 4.B 5.A 6.A??21世纪教育网
二、1. ∞ 两分力间的夹角?2.F+mgcosα?
3.(1)G (2) G?
4.甲:F1=mgsinα F2=mgcosα?
乙:F1=mgtanα F2=mg/cosα?
丙:F1=mg F2=0