2022-2023學(xué)年人教版必修第一冊(cè) 第三章 4 第1課時(shí) 力的合成和分解 學(xué)案

1、4力的合成和分解第1課時(shí)力的合成和分解1合力與分力之間是一種_的關(guān)系。2合力與分力的三個(gè)性質(zhì)：_、_、_。3思考：如何利用平行四邊形定則求多個(gè)力的合力？4判斷下列說(shuō)法正確的是_。合力與其分力必須同時(shí)作用在物體上。合力一定與分力共同作用產(chǎn)生的效果相同。合力有可能小于任何一個(gè)分力。合力F的大小隨分力F1、F2之間夾角的增大而增大。有的標(biāo)量也有方向，所以運(yùn)算時(shí)也遵循平行四邊形定則。1關(guān)于合力和分力的關(guān)系，下列說(shuō)法中不正確的是()A合力的作用效果與其分力共同作用效果相同B合力大小一定等于其分力的代數(shù)和C合力可能小于它的任一分力D合力可能等于某一分力大小2在力的合成中，合力與分力的大小關(guān)系是()A合力是

2、物體實(shí)際受到的力B求幾個(gè)力的合力就是將這幾個(gè)力相加C合力一定小于其中一個(gè)分力D合力可能比兩個(gè)分力都小，也可能比兩個(gè)分力都大3(多選)下列關(guān)于力的合成與分解的說(shuō)法正確的有()A合力可能小于任一個(gè)分力B用平行四邊形定則求合力，兩條對(duì)角線都是合力C當(dāng)兩個(gè)分力不互為0或180時(shí)，已知合力和兩個(gè)分力的方向，分解結(jié)果是唯一的D兩個(gè)力的夾角一定，只讓其中的某個(gè)分力增大，則合力一定增大4有兩個(gè)共點(diǎn)力，大小分別是3 N和5 N，則它們的合力大小不可能是()A2 N B3 N C5 N D10 N5(多選)將一個(gè)已知的力分解，下列情況中一定具有唯一解的是()A已知兩個(gè)分力的方向，并且不在同一直線上B已知一個(gè)分力的

3、大小和方向C已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向D已知兩個(gè)分力的大小6三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，如圖所示，其中BC是水平的。若逐漸增加A端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩是()AOA繩 BOB繩COC繩 D無(wú)法判斷7如圖所示，在同一平面內(nèi)的三個(gè)力作用于同一物體上，其中F160 N，F(xiàn)2F340 N。且F2和F3均與F1成60的夾角，則這三個(gè)力的合力的大小為多少？8一個(gè)物體，只受三個(gè)共點(diǎn)力作用，能使合力為零的一組是()A2 N3 N6 N B1 N3 N5 NC5 N6 N8 N D7 N9 N20 N9某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用，若這

4、三個(gè)共點(diǎn)力大小和方向分別如圖甲、乙、丙、丁所示(坐標(biāo)紙中每格邊長(zhǎng)表示1 N大小的力)，則關(guān)于該物體受到合力的說(shuō)法正確的是()A.甲圖中物體所受的合力大小等于7 NB乙圖中物體所受的合力大小等于5 NC丙圖中物體所受的合力大小等于0 ND丁圖中物體所受的合力大小等于3 N10.如圖所示為兩個(gè)大小不變、夾角變化的力的合力的大小F與角之間的關(guān)系圖像(02)，下列說(shuō)法中正確的是()A合力大小的變化范圍是0F14 NB合力大小的變化范圍是2 NF10 NC這兩個(gè)分力的大小分別為6 N和8 ND這兩個(gè)分力的大小分別為2 N和8 N11.兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2互相垂直，其合力為F，F(xiàn)1與F間的夾角為，F(xiàn)2與F

5、間的夾角為，如圖所示。若保持合力F的大小和方向均不變而改變F1時(shí)，對(duì)于F2的變化情況，以下判斷正確的是()A若保持不變而減小F1，則變小，F(xiàn)2變大B若保持不變而減小F1，則變大，F(xiàn)2變小C若保持F1大小不變而減小，則變大，F(xiàn)2變大D若保持F1大小不變而減小，則變小，F(xiàn)2變大12互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力，其中一個(gè)力保持恒定，另一個(gè)力從零開始逐漸增大且兩力的夾角不變，則其合力()A若兩力的夾角小于90，則合力一定增大B若兩力的夾角大于90，則合力一定增大C若兩力的夾角大于90，則合力一定減小D無(wú)論兩力夾角多大，合力一定變大13如圖所示，重力為G的物體放在傾角為的光滑斜面上，分別被垂直斜面的擋板(如甲圖

6、)和豎直放置的擋板(如乙圖)擋住。根據(jù)力的作用效果，試對(duì)兩個(gè)圖中物體的重力進(jìn)行分解，作出示意圖，并求出兩分力的大小。14.如圖所示，已知電燈的重力為G10 N，AO繩與頂板間的夾角為45，BO繩水平。(1)請(qǐng)按力的實(shí)際作用效果將OC繩對(duì)O點(diǎn)的拉力加以分解，并作出示意圖。(2)AO繩所受的拉力FT1和BO繩所受的拉力FT2大小分別為多少？第1課時(shí)力的合成和分解必備知識(shí) 落實(shí)1等效替代2等效性同體性同時(shí)性3先求出任意兩個(gè)力的合力，再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力，直到將所有的力都合成進(jìn)去。4知能素養(yǎng) 進(jìn)階1. eq avs4al(B) 力是矢量，合力與分力遵循平行四邊形定則，B錯(cuò)誤，符合題意，故選B

7、。2. eq avs4al(D) 合力與分力是等效替代關(guān)系，合力不一定是物體實(shí)際受到的力，A錯(cuò)誤；力的合成遵循平行四邊形定則，B錯(cuò)誤；合力可以比分力大，也可以比分力小，D正確，C錯(cuò)誤。3. eq avs4al(A、C) 兩個(gè)力的合力范圍為 eq blc|rc|(avs4alco1(F1F2) FF1F2，當(dāng)兩個(gè)力互成180度時(shí)，合力可能小于任一個(gè)分力，A正確；用平行四邊形定則求合力，只有一條對(duì)角線代表合力，B錯(cuò)誤；當(dāng)兩個(gè)分力不互為0或180時(shí)，已知合力和兩個(gè)分力的方向，根據(jù)平行四邊形定則，分解結(jié)果是唯一的，C正確；當(dāng)兩分力夾角一定時(shí)，一個(gè)分力增大，另一個(gè)分力不變時(shí)，合力不一定增大，比如兩個(gè)力互

8、成180度，合力可能減小，D錯(cuò)誤。4. eq avs4al(D) 當(dāng)兩力合成時(shí)，合力范圍為 eq blc|rc|(avs4alco1(F1F2) FF1F2，故3 N和5 N的合力范圍為2 NF8 N，所以不可能的是10 N，故D不可能，A、B、C可能。5. eq avs4al(A、B) 根據(jù)平行四邊形定則可知，如果力的分力是唯一的，則平行四邊形只有一個(gè)，或只能畫出一個(gè)三角形，根據(jù)以上分析可知，已知兩個(gè)分力的方向，并且不在同一直線上，只能畫出一個(gè)平行四邊形，所以有唯一解，A正確；已知一個(gè)力的大小和方向，只能畫出一個(gè)平行四邊形，所以有唯一解，B正確；已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向、已知兩個(gè)

9、分力的大小，將會(huì)有多種情況，C、D錯(cuò)誤。6. eq avs4al(A) 對(duì)O點(diǎn)受力分析如圖所示由此可知FOAFOBFOC，因此OA繩最先斷裂，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。7【解析】F2F340 N且兩者夾角為120，將兩者合成，由平行四邊形定則可得：合力F232F2cos 6040 N方向與F1相同。再與F1合成，則三者合力大小為FF1F2340 N60 N100 N答案：100 N8. eq avs4al(C) 三力中較小的兩個(gè)力的合力|F1F2|F合F1F2，若另一個(gè)力F3的大小在F合的取值范圍內(nèi)，則這三個(gè)力的合力可能為零。反之，這三個(gè)力的合力不可能為零。A中：1 NF合5 N，F(xiàn)36 N，

10、6 N不在1 N到5 N之間，故A錯(cuò)誤；B中：2 NF合4 N，F(xiàn)35 N，5 N不在2 N到4 N之間，故B錯(cuò)誤；C中：1 NF合11 N，F(xiàn)38 N，8 N在1 N到11 N之間，故C正確；D中：2 NF合16 N，F(xiàn)320 N，20 N不在2 N到16 N之間，故D錯(cuò)誤。9. eq avs4al(B) 對(duì)圖甲，先將F1與F3合成，然后再用勾股定理，與F2進(jìn)行合成，求得合力等于5 N，故A錯(cuò)誤；對(duì)圖乙，先將F1與F3沿水平和豎直方向正交分解，再合成，求得合力等于5 N，故B正確；對(duì)圖丙，可將F3沿水平和豎直方向正交分解，求得合力等于6 N，故C錯(cuò)誤；根據(jù)三角形法則，丁圖中合力等于0，故D錯(cuò)

11、誤。10. eq avs4al(C) 由題圖可知：當(dāng)兩力夾角為(180)時(shí)，兩力的合力為2 N，則|F1F2|2 N；而當(dāng)兩力夾角為90時(shí)，兩力的合力為10 N。則 eq r(F eq oal(sup1(2),sdo1(1) F eq oal(sup1(2),sdo1(2) ) 10 N。求得兩個(gè)力的大小分別為6 N、8 N，合力大小的變化范圍是2 NF14 N，C正確。11. eq avs4al(A) 若保持不變而減小F1，F(xiàn)2如圖所示：，由圖可知，變小，F(xiàn)2變大，故A正確、B錯(cuò)誤；若保持F1大小不變而減小，F(xiàn)2如圖所示：，由圖可知，變小，F(xiàn)2變小，故C、D錯(cuò)。12. eq avs4al(A) 若兩力的夾角小于90，如圖甲，則合力一定增大，選項(xiàng)A正確；若兩力的夾角大于90，如圖乙，則合力可能先減小后變大，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。13【解析】對(duì)甲圖中物體的重力進(jìn)行分解如圖所示，兩分力大小分別為G1G sin ，G2G cos 對(duì)乙圖中物體的重力進(jìn)行分解如圖所示，兩分力大小分別為G1G tan ，G2 eq f(G,cos ) 答案：見解析14【解析】(1)OC繩的拉力產(chǎn)生了兩個(gè)效果，一是沿著AO的方向向下拉緊AO的分力FT1，