高一物理教科版必修一：2.6力的合成與分解名補(bǔ)教案

第頁高一物理補(bǔ)習(xí)班名補(bǔ)教案目標(biāo)提高班名師培優(yōu)精講【教學(xué)標(biāo)題】力的合成與分解【教學(xué)目標(biāo)】掌握力的合成與分解的原那么；能夠深入理解等效物理思維；能對(duì)簡單受力情況進(jìn)行合成與分解?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】力的合成與分解方法；平行四邊形準(zhǔn)那么。【教學(xué)難點(diǎn)】三角形法那么；正交坐標(biāo)系及正交分解法?！具M(jìn)門得分】1．將一個(gè)力F分解為兩個(gè)不為零的力，以下哪種或哪些分解方法是不可能的 ()A．分力之一垂直于F B．兩個(gè)分力與F都在同一直線上C．一個(gè)分力的大小與F的大小相同 D．一個(gè)分力與F相同2．受斜向上的恒定拉力作用，物體在粗糙水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么以下說法正確()A．拉力在豎直方向的分量一定大于重力 B．拉力在豎直方向的分量一定等于重力C．拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力D．拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力3．如下圖，物塊在力F作用下向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，那么物體受到的摩擦力Ff與拉力F的合力方向應(yīng)該是 ()A．水平向右 B．豎直向上C．向右偏上 D．向左偏上4．如下圖，兩根輕繩AO與BO所能承受的最大拉力大小相同，輕繩長度AO<BO，假設(shè)把所吊電燈的重力逐漸增大，那么 ()A．AO繩先被拉斷 B．BO繩先被拉斷C．AO繩和BO繩同時(shí)被拉斷 D．條件缺乏，無法判斷5．如下圖ABC三種情況，同一運(yùn)動(dòng)物體分別受到大小相等的力F的作用，設(shè)物體質(zhì)量為m，地面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，那么三種情況中物體受到摩擦力FfA、FfB、FfC的大小關(guān)系是：〔〕A．FfA＝FfB＝FfC＝μmgB．FfA＝μmg，F(xiàn)fB<μmg，F(xiàn)fC>μmgC．FfA＝μmg，F(xiàn)fB>μmg，F(xiàn)fC<μmgD．FfA＝μmg，F(xiàn)fB<μmg，F(xiàn)fC<μmg【教學(xué)內(nèi)容】知識(shí)點(diǎn)一——合力與分力、共點(diǎn)力合力與分力幾個(gè)力共同作用的效果與某一個(gè)力單獨(dú)作用的效果相同，那么這一個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力。那幾個(gè)力稱為這一個(gè)力的分力2、共點(diǎn)力如果幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上的同一點(diǎn)或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)，我們就把這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。知識(shí)點(diǎn)二——力的合成1、同一直線上兩個(gè)力的合成假設(shè)兩個(gè)力同方向，F(xiàn)=F1+F2，方向與分力的方向相同假設(shè)兩個(gè)力反方向，，方向與分力大的方向相同2、不在同一直線上兩個(gè)力的合成，滿足平行四邊形定那么假設(shè)兩個(gè)分力大小分別為F1、F2，夾角為，那么兩個(gè)力合力的大小討論：a.當(dāng)θ=00時(shí)，F(xiàn)=F1+F2b.當(dāng)θ=1800時(shí)，c.當(dāng)θ=900時(shí)，d.當(dāng)θ=1200時(shí)，且F1=F2時(shí)，F(xiàn)=F1=F2e.當(dāng)θ在00∽1800內(nèi)變化時(shí)，當(dāng)θ增大時(shí)，F(xiàn)隨之減小，θ減小時(shí)，F(xiàn)隨之增大知識(shí)點(diǎn)三——力的分解1、求一個(gè)力的分力叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。力的分解同樣也遵守平行四邊形定那么。2、把一個(gè)力分解成兩個(gè)分力，僅是一種等效替代關(guān)系，不能認(rèn)為這兩個(gè)分力有兩個(gè)施力物體。同時(shí)分力的作用點(diǎn)也一定要和力的作用點(diǎn)相同。3、力的分解時(shí)，應(yīng)該根據(jù)力的實(shí)際效果來確定它的分力，因?yàn)榉至εc合力只有在相同作用效果的前提下才能夠相互代替。因此力的分解的關(guān)鍵是找出力的作用效果。常見的幾種情況分析如下：(1)斜面上的物體的重力一方面使物體沿斜面下滑，另一方面使物體緊壓斜面，因此重力一般分解為沿斜面向下和垂直于斜面向下的兩個(gè)力F1、F2，如下圖。(2)地面上物體受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn)，另一方面向上提物體，因此拉力F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2，如下圖。(3)用繩子掛在墻上的籃球受到的重力G產(chǎn)生了兩個(gè)效果，一個(gè)效果將繩子拉緊，另一個(gè)效果使球壓墻，所以球的重力G可分解為斜向下拉繩子的力F1和水平壓墻的力F2，如下圖。如下圖，電線OC對(duì)O點(diǎn)的拉力大小等于燈的重力，電線AO、BO都被拉緊，可見，OC上向下的拉力可分解為斜向下拉緊AO的力F1和水平向左拉緊BO的力F2。歸納總結(jié)：按力的效果求分力的方法：①根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向；②再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力的方向畫出平行四邊形，并由平行四邊形定那么求出兩個(gè)分力的大小。4.當(dāng)合力一定時(shí)，分力的大小和方向?qū)㈦S著分力間夾角的改變而改變。兩個(gè)分力間的夾角越大，分力就越大；兩個(gè)分力間的夾角越小，分力就越小。知識(shí)點(diǎn)五——正交分解法正交分解法是根據(jù)力的實(shí)際作用效果，把一個(gè)力分解為兩個(gè)互相垂直的分力。正交分解適用于各種矢量。在設(shè)定坐標(biāo)后，可以將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成標(biāo)量運(yùn)算，所以正交分解是一種很有用的方法。正交分解法的一般程序：a．正確選定直角坐標(biāo)系b．分別將各個(gè)力投影到坐標(biāo)軸上c．分別求出x、y軸上的合力Fx、Fy如下圖，將力F沿x軸和y軸兩個(gè)方向分解，那么d．由勾股定理求合力【過手練習(xí)】1．人站在岸上通過定滑輪用繩牽引低處的小船，如下圖，假設(shè)水的阻力恒定不變，那么在船勻速靠岸的過程中，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．繩的拉力不斷增大B．繩的拉力保持不變C．船受到的浮力保持不變D．船受到的浮力不斷增加2．用一根長1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ懸掛在墻壁上．繩能承受的最大張力為10N．為使繩不斷裂，畫框上兩個(gè)掛釘?shù)拈g距最大為(g取10m/s2) ()A．m B．mC．m D．m3．圖中彈簧秤、繩和滑輪的重量均不計(jì)，繩與滑輪間、物體與圓面間的摩擦力不計(jì)，物體的重力都是G，在圖甲、乙、丙三種情況下，彈簧秤的讀數(shù)分別是F1、F2、F3，那么 ()A．F3＞F1＝F2 B．F3＝F1＞F2 C．F1＝F2＝F3 D．F1＞F2＝F34．如下圖，一個(gè)物體由繞過定滑輪的繩拉著，分別用圖中所示的三種情況拉?。谶@三種情況下，假設(shè)繩的張力分別為FT1、FT2、FT3，軸心對(duì)定滑輪的支持力分別為FN1、FN2、FN3，滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計(jì)，那么 ()A．FT1＝FT2＝FT3，F(xiàn)N1>FN2>FN3B．FT1>FT2>FT3，F(xiàn)N1＝FN2＝FN3C．FT1＝FT2＝FT3，F(xiàn)N1＝FN2＝FN3D．FT1<FT2<FT3，F(xiàn)N1<FN2<FN35．(多項(xiàng)選擇)合力F的一個(gè)分力F1跟F成30°角，大小未知，另一個(gè)分力F2的大小為F，方向未知，那么F1的大小可能為()A．F B．F C．F D．F6．如下圖，A、B為豎直墻面上等高的兩點(diǎn)，AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿(桿在O端所受的力沿桿OC方向)．轉(zhuǎn)軸C在AB中點(diǎn)D的正下方，AOB在同一水平面內(nèi)．∠AOB＝90°，∠COD＝60°.假設(shè)在O點(diǎn)處懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體，那么平衡后繩AO所受的拉力為()A．mg B.mgC.eq\f(1,6)mg D.mg7．如圖2－2－23所示，頂角為直角、質(zhì)量為M的斜面體ABC放在粗糙的水平面上，∠A＝30°，斜面體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)沿垂直于BC方向?qū)π泵骟w施加力F，斜面體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，那么關(guān)于斜面體受到地面對(duì)它的支持力FN和摩擦力Ff的大小，正確的選項(xiàng)是(重力加速度為g)A．FN＝Mg，F(xiàn)f＝eq\f(\r(3),2)FB．FN＝Mg＋eq\f(1,2)F，F(xiàn)f＝μmgC．FN＝Mg＋eq\f(1,2)F，F(xiàn)f＝eq\f(\r(3),2)FD．FN＝Mg＋eq\f(\r(3),2)F，F(xiàn)f＝eq\f(1,2)F【拓展訓(xùn)練】1．一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔)，A、B間由細(xì)繩連接，它們處于如圖2－2－25所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角．B球的質(zhì)量為m，求細(xì)繩對(duì)B球的拉力大小和A球的質(zhì)量．2．如圖2－2－24所示，兩滑塊放在光滑的水平面上，中間用一細(xì)線相連，輕桿OA、OB擱在滑塊上，且可繞鉸鏈O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，兩桿長度相等，夾角為θ，當(dāng)豎直向下的力F作用在鉸鏈上時(shí)，滑塊間細(xì)線的張力為多大？【出門檢測(cè)】1．兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F，那么〔〕A．F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍B．F1、F2同時(shí)增加10N，F(xiàn)也增加10NC．F1增加10N，F(xiàn)2減少10N，F(xiàn)一定不變D．假設(shè)F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大2．一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零，再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來的大?。诖诉^程中，其它力保持不變，那么質(zhì)點(diǎn)的加速度大小a和速度大小v的變化情況是〔〕A．a(chǎn)和v都始終增大B．a(chǎn)和v都先增大后減小C．a(chǎn)先增大后減小，v始終增大D．a(chǎn)和v都先減小后增大【課后作業(yè)】1．如圖2－2－18所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB，且mA>mB，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)，如果繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ的變化情況是〔〕A．物體A的高度升高，θ角變大[來源:1ZXXK]B．物體A的高度降低，θ角變小C．物體A的高度升高，θ角不變D．物體A的高度不變，θ角變小2．如圖2－2－19所示，輕桿A端用光滑水平鉸鏈裝在豎直墻面上，B端用水平繩連在墻C處，在B端懸掛一重物P，在水平向右的力F緩慢拉起重物P的過程中，桿AB所受壓力的變化情況是〔〕A．變大 B．變小C．先變小再變大