高一物理人教版必修一課堂達標(biāo)3-4-1力的合成和分解

課堂素養(yǎng)達標(biāo)1.為了行車的方便與安全,上山的公路都是很長的“之”字形盤山公路,這樣做的主要目的是 ()A.減小上山車輛受到的摩擦力B.減小上山車輛的重力C.減小上山車輛對路面的壓力D.減小上山車輛的重力沿路面向下的分力【解析】選D。如圖所示,重力G按作用效果可分解為使車輛下滑的分力F1和使車輛壓緊斜面的分力F2,則F1=Gsinθ,F2=Gcosθ,傾角θ減小,則F1減小,F2增大。同一座山,高度一定,把公路修成盤山公路時,其長度增加,則路面的傾角減小,即減小了上山車輛的重力沿路面向下的分力,可使行車安全。故選項D正確。2.如圖所示,抖空竹是大家喜歡的一項運動。假設(shè)空竹光滑,軟線質(zhì)量不計,若表演者左手保持不動,在右手完成下面動作時,下列說法正確的是()A.右手水平向右緩慢移動的過程中,軟線的拉力增大B.右手水平向右緩慢移動的過程中,軟線的拉力減小C.雙手豎直向下緩慢移動的過程中,軟線的拉力增大D.雙手豎直向上緩慢移動的過程中,軟線的拉力減小【解析】選A?？罩裉幱谄胶鉅顟B(tài),合力為零,空竹受兩段軟線的彈力和重力,其中,兩段軟線產(chǎn)生的彈力大小相等,當(dāng)右手水平向右緩慢移動過程中,兩軟線之間的夾角變大,在合力一定的情況下,兩分力的大小隨夾角的增大而增大,故A正確,B錯誤;當(dāng)雙手上下移動過程中,兩軟線之間夾角不變,合力一定時,夾角不變,分力不變,C、D錯誤。3.小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行,如圖所示,已知兩人手臂上的拉力大小相等且均為F,兩人手臂間的夾角為θ,水和水桶的總重力為G,則下列說法中正確的有()A.不管θ為何值,F=QUOTEB.當(dāng)θ=0°時,F=GC.當(dāng)θ=120°時,F=GD.θ越大,拉力F越小【解析】選C。小娟、小明的手臂對水桶的拉力F的合力大小等于水桶的重力G,已知小娟、小明的手臂夾角成θ角,根據(jù)幾何關(guān)系可得:2FcosQUOTE=G,解得:F=QUOTE。當(dāng)θ=0°時,cosQUOTE值最大,則拉力最小,且F=QUOTE;當(dāng)θ=120°時,F=G;當(dāng)θ越大時,cosQUOTE值越小,則拉力F越大,C項正確?！狙a償訓(xùn)練】(多選)如圖是某同學(xué)對頸椎病人設(shè)計的一個牽引裝置的示意圖,一根繩繞過兩個定滑輪和動滑輪后各掛著一個相同的重物,與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎(圖中是用手指代替頸椎做實驗),整個裝置在同一豎直平面內(nèi)。如果要增大手指所受的拉力,可采用的辦法是()A.只增加繩的長度 B.只增加重物的重力C.只將手指向下移動 D.只將手指向上移動【解析】選B、C。根據(jù)共點力的平衡條件,兩根繩子拉力的合力等于手指的拉力。繩子的拉力等于重物的重力,增加繩的長度,不會改變繩子的拉力,也不會改變二者的合力,A項錯誤;增加重物的重力,繩子的拉力也會變大,兩根繩子拉力的合力變大,B項正確;將手指向下移動,繩子上的拉力不變,但是兩根繩子的夾角變小,兩根繩子上拉力的合力變大,C項正確;同理,將手指向上移動,兩根繩子的夾角變大,兩根繩子上拉力的合力變小,D項錯誤。4.如圖所示為剪式千斤頂,是用來頂起汽車的裝置。當(dāng)搖動把手時,螺紋軸就迫使千斤頂?shù)淖笥覂杀劭繑n,同時抬起汽車。汽車對千斤頂?shù)膲毫Υ笮?.0×105N。(1)當(dāng)千斤頂兩臂間的夾角為θ=120°時,其兩臂受的壓力各是多大?(2)若繼續(xù)搖動把手,將汽車頂起,兩臂受到的壓力將怎樣變化?【解析】(1)將汽車對千斤頂?shù)膲毫分解為沿兩臂的兩個分力F1、F2,如圖所示,根據(jù)對稱性可知,兩臂受到的壓力大小相等,由2F1cosθ=F得:F1=F2=QUOTE=F=1.0×105N(2)若繼續(xù)搖把手,兩臂與豎直方向的夾角始終相等,且夾角θ減小,由F1=F2=QUOTE知,兩臂所受壓力將減小。答案:(1)1.0×105N1.0×105N(2)兩臂受到的壓力將減小5.一家英國公司制造出一種夾在繩上的儀表,用一個杠桿使繩子的某點有一個微小偏移量,如圖所示,它很容易測出垂直于繩的彈力。請你推導(dǎo)一個能計算繩中張力的公式。如果偏移量為12mm,恢復(fù)力為300N,計算繩中張力?！窘忸}指南】解答本題時應(yīng)把握以下兩點:(1)對物體進行正確的受力分析。(2)θ角很小時,sinθ≈tanθ?！窘馕觥咳鐖D所示,設(shè)豎直向上的彈力為F,將F分解為F1和F2,則分力F1=F2,等于繩中張力。由幾何關(guān)系知,F1=