课题2相互作用2力的合成与分解

2011—2012学年第二学期高二（物理）一轮复习导学案主备人：于锋时间：2012.6.21第1页共5页课题：相互作用2——力的合成与分解姓名：学号：班级：高二（）班【诊断练习】1、F1、F2是力F的两个分力．若F＝10N，则下列不可能是F的两个分力的是()A．F1＝10N，F2＝10NB．F1＝20N，F2＝20NC．F1＝2N，F2＝6ND．F1＝20N，F2＝30N2、互成角度的两个共点力，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是()A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力B．合力的大小随分力间夹角的增大而增大C．合力的大小一定大于任意一个分力D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力3、下列关于合力的叙述中正确的是()A．合力是原来几个力的等效代替，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B．两个力夹角为θ(0≤θ≤π)，它们的合力随θ增大而增大C．合力的大小总不会比分力的代数和大D．不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算4、如图所示，将足球用网兜挂在光滑的墙壁上，设绳对球的拉力为F1，墙壁对球的支持力为F2，当细绳长度变短时()A．F1、F2均不变B．F1、F2均增大C．F1减小，F2增大D．F1、F2均减小【考点突破】一、力的合成1．合力与分力(1)定义：如果一个力的____________跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的________，那几个力就叫这个力的________．(2)逻辑关系：合力和分力是一种____________关系．2．共点力：作用在物体上的_________________或作用线的______________交于一点的力．3．力的合成：求几个力的________的过程或方法．4．力的合成（原则）(1)平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为________作平行四边形，平行四边形的__________(在两个有向线段F1、F2之间)就表示合力的________和________，如图甲所示．(2)三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段________顺次相接地画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示________的大小和方向，如图乙所示．思考：两共点力F1、F2的合力随两力的夹角如何变化？合力的最大值与最小值分别为多大？〖例1〗有两个力，一个是10N，一个是2N，它们的合力有可能等于5N、10N、15N吗？合力的最大值是。最小值是。2011—2012学年第二学期高二（物理）一轮复习导学案主备人：于锋时间：2012.6.21第2页共5页〖例2〗两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F.以下说法是否正确？(1)若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大。（）(2)合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大。（）(3)如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大。（）二、力的分解1．概念：求一个力的________的过程。2．遵循的原则：______________定则或__________定则。3．分解的方法：(1)按力产生的________________进行分解．(2)________分解．思考：合力一定大于分力吗？〖例3〗一个竖直向下的180N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上且等于240N，另一个分力的大小为和方向是．〖例4〗已知力F的大小和方向，在以下三种条件下(如图)，通过作图求两个分力F1和F2。(1)图甲，已知两个分力的方向，即图中α和β，求两力的大小．(2)图乙，已知分力F1的大小和方向，求另一个分力F2的大小和方向．(3)图丙，已知F1的方向和F2的大小，求F1的大小和F2的方向．以上三种情况的解是否都是唯一的？〖考点解读1——力的分解方法〗1．按力的实际效果分解按力的实际效果求分力的方法：先根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向，再根据两个实际分力的方向画出平行四边形，并由平行四边形定则求出两个分力的大小．2．按问题的需要进行分解(1)已知合力的大小和方向以及两个分力的方向，可以唯一地作出力的平行四边形，对力F进行分解，其解是唯一的．(2)已知合力和一个分力的大小与方向，力F的分解也是唯一的。(3)已知一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小，对力F进行分解，则有三种可能(F1与F的夹角为θ)．如图所示：①F2Fsinθ时无解．②F2＝Fsinθ或F2≥F时有一组解．③FsinθF2F时有两组解．〖例5〗关于一个力的分解，下列说法正确的是()A．已知两个分力的方向，有唯一解B．已知两个分力的大小，有唯一解C．已知一个分力的大小和方向，有唯一解2011—2012学年第二学期高二（物理）一轮复习导学案主备人：于锋时间：2012.6.21第3页共5页D．已知一个分力的大小和另一个分力方向，有唯一解〖考点解读2——正交分解法〗1．定义：把各个力沿相互垂直的方向分解的方法．用途：求多个共点力的合力时，往往用正交分解法．2．步骤：(1)建立直角坐标系．通常选择共点力的作用点为坐标原点，建立x、y轴让尽可能多的力落在坐标轴上．(2)把不在坐标轴上的各力向坐标轴进行正交分解．(3)沿着坐标轴的方向求合力Fx、Fy。(4)求Fx、Fy的合力，F与Fx、Fy的关系式为：F＝F2x＋F2y.方向为：tanα＝Fy/Fx〖例6〗物块静止在固定的斜面上，斜面倾角为θ，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增大的是(D)〖例7〗(2010年泰安模拟)滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)．某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ＝37°时(如上图所示)，滑板做匀速直线运动，相应的k＝45kg/m，人和滑板的总质量为108kg，试求(重力加速度g取10m/s2，sin37°＝3/5，忽略空气阻力)：(1)水平牵引力的大小；(2)滑板的速率．【解析】(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如下图所示由共点力平衡条件可得FNcosθ=mg①FNsinθ＝F②由①、②联立，得F＝810N.(2)FN＝mg/cosθFN＝kv2得v＝mgkcosθ＝5m/s.〖例8〗一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图11所示位置时恰好都能保持静止状态．此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳2011—2012学年第二学期高二（物理）一轮复习导学案主备人：于锋时间：2012.6.21第4页共5页呈伸直状态，与水平线成30°角，已知B球的质量为3kg，求细绳对B球的拉力和A球的质量mA.(g＝10m/s2)606【课堂检测】1、如图有2n个大小都为F的共点力，沿着顶角为120°的圆锥体的母线方向，相邻两个力的夹角都是相等的．则这2n个力的合力大小为(B)A．2nFB．nFC．2(n－1)FD．2(n＋1)F2、三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是(C)A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零3、作用于O点的三力平衡，设其中一个力的大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，下列关于第三个力F3的判断正确的是(C)A．力F3只能在第Ⅳ象限B．力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小C．F3的最小值为F1cosθD．力F3在第Ⅰ象限的任意区域4、如图5所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮，两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是(B)①只增加绳的长度②只增加重物的重量③只将手指向下移动④只将手指向上移动A．①②B．②③C．③④D．②④5、两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态．则(D)A．绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B．绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力C．m受到水平面的静摩擦力大小为零D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左6、如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，环A与球B一起向右匀速运动．已知细绳与竖直方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是(B)A．风力增大时，轻质绳对球B的拉力保持不变B．球B受到的风力F大小等于mBgtanθC．杆对环A的支持力随着风力的增加而增加D．环A与水平细杆间的动摩擦因数为mBmA＋mB8、如右图，A、B两物体的质量分别是mA和mB，且mAmB，整个系统处于静止状态．滑2011—2012学年第二学期高二（物理）一轮复习导学案主备人：于锋时间：2012.6.21第5页共5页轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳一端由Q点缓慢地向左移动到P点．整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是(C)A．物体A的高度升高，θ角变大B．物体A的高度降低，θ角变小C．物体A的高度升高，θ角不变D．物体A的高度不变，θ角变小7、如图，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ，则(BD)A．物体B受到的摩擦力可能为0B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθC．物体B对地面的压力可能为0D．物体B对地面的压力为mBg－mAgsinθ