高一物理力的合成與分解專題學(xué)案

./專題四、力的合成與分解一、共點(diǎn)力的合成1．合力范圍的確定<1>兩個(gè)共點(diǎn)力的合成,_________≤F合≤_________,即兩個(gè)力大小不變時(shí),其合力隨兩力夾角的增大而_________,當(dāng)兩力反向時(shí),合力最____,為______,當(dāng)兩力同向時(shí),合力最___,為__________.<2>三個(gè)共點(diǎn)力的合成：①當(dāng)三個(gè)共點(diǎn)力共線同向時(shí),合力最大為_____________________②任取兩個(gè)力,求出合力范圍,如第三個(gè)力在這個(gè)范圍內(nèi),則三力合成的最小值為______；如不在范圍內(nèi),則合力的最小值為__________．2．共點(diǎn)力的合成方法<1>合成法則：________或__________．<2>三種特殊情況下二力的合力：①相互垂直的兩個(gè)力合成,合力大小為F＝___________.②夾角為θ、大小相等的兩個(gè)力合成,其平行四邊形為菱形,對(duì)角線相互垂直,合力大小為F＝____________③夾角為120°、大小相等的兩個(gè)力合成,合力大小____,方向沿_______二、力的分解1.按效果分解實(shí)例分析拉力F可分解為水平向前的力F1＝____________,和豎直向上的力F2＝___________.重力分解為沿斜面下滑的分力F1=____________________；和物體壓緊斜面的分力F2＝____________.重力分解為壓緊擋板的分力F1=____________________；和壓緊斜面的分力F2=___________重力分解為壓緊豎直墻壁的分力F1=___________和拉緊懸線的分力F2＝___________物體的重力分解為對(duì)OA的拉力F1=____________和對(duì)OB的拉力F2＝___________2．按問題的需要進(jìn)行分解<1>已知合力和兩個(gè)分力的方向,可以作出_________的力的平行四邊形；對(duì)力F進(jìn)行分解,其解是惟一的．<2>已知合力和一個(gè)分力的大小與方向,對(duì)力F進(jìn)行分解,其解也是惟一的．<3>已知一個(gè)分力F1的方向和另一個(gè)分力F2的大小,對(duì)力F進(jìn)行分解,則有三種可能<F1與F的夾角為θ>．如圖所示：①F2<Fsinθ時(shí)_______．②F2＝Fsinθ或F2≥F時(shí)___________．③Fsinθ<F2<F時(shí)____________．三、正交分解法1．定義：把各個(gè)力沿_________的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法2．步驟：如圖所示,<1>建立直角坐標(biāo)系；<2>把不在坐標(biāo)軸上的各力沿坐標(biāo)軸方向進(jìn)行正交分解．<3>沿著坐標(biāo)軸方向求合力Fx、Fy.<4>求Fx、Fy的合力,：F＝_____________.方向?yàn)椋簍anα＝____________.[針對(duì)訓(xùn)練]1.互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力,有關(guān)它們的合力和分力關(guān)系的下列說法中,正確的是〔DA．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力．B．合力的大小隨分力夾角的增大而增大．C．合力的大小一定大于任意一個(gè)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．2.兩個(gè)共點(diǎn)力,一個(gè)是40N,另一個(gè)等于F,它們的合力是100N,則F的大小可能是〔BA．20NB．40NC．80ND．160N3.F1、F2、F3都恰好構(gòu)成封閉的直角三角形<頂角為直角>,這三個(gè)力的合力最大的是<>4.有兩個(gè)大小恒定的力,作用在這一點(diǎn)上,當(dāng)兩力同向時(shí),合力為A,反向時(shí)合力為B,當(dāng)兩力相互垂直時(shí),其合力大小為<B>A.B.C.D.5.重力為G的物體靜止在傾角為θ的斜面上,將重力G分解為垂直斜面向下的力F2和平行斜面向下的力F1,那么<B>A．F2就是物體對(duì)斜面的壓力B．物體對(duì)斜面的正壓力方向與F2方向相同C．F1就是物體受到的靜摩擦力D．物體受到重力、斜面對(duì)物體的支持力、靜摩擦力、F1和F2共五個(gè)力的作用6.已知力F的一個(gè)分力F1跟F成30°角,F1大小未知,則另一個(gè)分力F2的最小值為〔AA．eq\f<F,2>B．eq\f<\r<3>F,3>C．FD．無法判斷7.如圖所示,光滑小球質(zhì)量為m,輕繩一端固定于天花板上,繩與豎直方向的夾角與斜面傾角均為θ,則細(xì)繩的拉力大小為〔CA．mg/cosθB．mg/sinθC．mg/2cosθD．2mgcosθ8.如圖所示,小球用細(xì)繩系住放在傾角為θ的光滑斜面上,當(dāng)細(xì)繩由水平方向逐漸向上偏移時(shí),繩的拉力T和斜面對(duì)小球的支持力N將〔DA．T逐漸增大,N逐漸減小；B．T逐漸減小,N逐漸增大C． T先增大后減小,N逐漸減小D．T先減小后增大,N逐漸減小9.在傾角為30°的固定斜面上,有一重10N的物塊被平行于斜面向上的大小為10N的恒力推著沿斜面勻速上滑,如圖所示,當(dāng)推力F突然取消的瞬間及經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,物塊受到的合力大小分別為〔設(shè)斜面足夠長(zhǎng),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力〔BA．5N,0NB．10N,0NC．5N,5ND．10N,10N10.如下圖所示,表面光滑、質(zhì)量不計(jì)的尖劈,插在縫A、B之間,在尖劈背上加一壓力F,求尖劈對(duì)A和對(duì)B側(cè)壓力分別為多大？11.如圖所示,為了用一個(gè)與豎直方向間夾角α=30°的斜向推力F,能使一塊重G=100N的物體貼著光滑的豎直墻面勻速上行,則推力F和此時(shí)墻面受到的壓力N分別為多少？．12.一個(gè)物體受三個(gè)力的作用,已知一個(gè)力是80N,指向東偏北30°的方向；一個(gè)力為40N,指向西北方向；一個(gè)力為20N,指向南方,求三個(gè)力的合力大小.由圖可知F1x＝F1cos30°,F1y＝F1sin30°.F2x＝－F2cos45°,F2y＝F2sin45°.F3x＝0,F3y＝－F3.x方向的合力為Fx＝F1x＋F2x＋F3x＝F1cos30°－F2cos45°＋0＝〔80×eq\f<\r<3>,2>－40×eq\f<\r<2>,2>N≈41N.y方向的合力為Fy＝F1sin30°＋F2sin45°＋F3y＝〔80×eq\f<1,2>＋40×eq\f<\r<2>,2>－20N≈48.28N.最后三個(gè)力的合力為F＝eq\r<F\o\al<2,x>＋F\o\al<2,y>>＝eq\r<412＋48.282>N≈63.3N.13．兩根長(zhǎng)度相等的輕繩,下端懸掛一質(zhì)量為m的物體,繩的上端分別固定在水平天花板上的M、N點(diǎn)．M、N兩點(diǎn)之間的距離為s,如下圖所示,已知兩繩能承受的拉力均為FT,每根繩的長(zhǎng)度不得短于多少？14.物體A的質(zhì)量為2kg,兩根輕細(xì)繩b和c的一端連接于豎直墻上,另一端系于物體A上,在物體A上另施加一個(gè)方向與水平線成θ角的拉力F,相關(guān)幾何關(guān)系如圖11所示,θ＝60°.若要使兩繩都能伸直,求拉力F的大小范圍．<g取10m/s2>解析作出物體A的受力分析圖如右圖所示,由平衡條件得Fsinθ＋F1sinθ－mg＝0①Fcosθ－F2－F1cosθ＝0②由①式得F＝eq\f<mg,sinθ>－F1③由②③式得F＝eq\f<mg,2sinθ>＋eq\f<F2,2cosθ>④要使