高中物理第三章相互作用3.4力的合成省公開課一等獎(jiǎng)新名師獲獎(jiǎng)?wù)n件

1/752/753/754/755/756/757/751.兩個(gè)大小和方向都確定共點(diǎn)力，其協(xié)力（）A.大小和方向都確定B.大小確定，方向不確定C.大小不確定，方向確定D.大小和方向都不確定【解析】選A.兩個(gè)分力大小、方向都確定，它們對(duì)應(yīng)表示力線段長(zhǎng)度、方向確定，據(jù)此只能畫出一個(gè)平行四邊形，得出一個(gè)對(duì)角線，求得惟一協(xié)力，A對(duì)，B、C、D錯(cuò).8/752.關(guān)于幾個(gè)力與其協(xié)力，以下說法正確是（）A.協(xié)力作用效果跟原來那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生效果相同B.協(xié)力與原來那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上C.協(xié)力作用能夠替換原來那幾個(gè)力作用D.求幾個(gè)力協(xié)力遵照平行四邊形定則9/75【解析】選A、C、D.協(xié)力與分力是“等效替換”關(guān)系，即協(xié)力作用效果與幾個(gè)分力共同作用時(shí)作用效果相同，協(xié)力作用效果能夠替換這幾個(gè)分力作用效果，不能認(rèn)為協(xié)力與分力同時(shí)作用在物體上，所以A、C正確，B不正確；求協(xié)力應(yīng)遵照平行四邊形定則，所以D正確.10/753.一個(gè)重為20N物體置于光滑水平面上，當(dāng)用一個(gè)F=5N力豎直向上拉該物體時(shí)，如圖3-4-2所表示，重力與拉力協(xié)力為()A.15NB.25NC.0D.無(wú)法確定【解析】選A.重力與拉力協(xié)力F合=G-F=15N，方向豎直向下，A正確.11/754.兩個(gè)共點(diǎn)力大小均為8N，假如要使這兩個(gè)力協(xié)力大小也是8N，則這兩個(gè)共點(diǎn)力間夾角應(yīng)為()A.30°B.60°C.90°D.120°【解析】選D.依據(jù)平行四邊形定則畫出兩個(gè)共點(diǎn)力及其協(xié)力組成一個(gè)特殊平行四邊形——菱形，且對(duì)角線（協(xié)力）又把它分為兩個(gè)等邊三角形，由幾何知識(shí)可確定兩共點(diǎn)力夾角為120°,D正確.12/755.(·衡陽(yáng)高一檢測(cè)）大小分別是30N和25N兩個(gè)力,同時(shí)作用在一個(gè)物體上,對(duì)于協(xié)力F大小預(yù)計(jì)最恰當(dāng)是()A.F=55NB.25N≤F≤30NC.25N≤F≤55ND.5N≤F≤55N【解析】選D.若兩分力大小為F1和F2,在它們夾角不確定情況下,協(xié)力F大小范圍為|F1-F2|≤F≤F1+F2,所以5N≤F≤55N,D正確.13/7514/7515/7516/7517/75【典例1】關(guān)于協(xié)力與分力說法中，正確是A.協(xié)力與分力同時(shí)作用在物體上B.分力同時(shí)作用于物體時(shí)共同產(chǎn)生效果與協(xié)力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生效果是相同C.協(xié)力可能大于分力大小，也可能小于分力大小D.協(xié)力與分力是一對(duì)平衡力18/75【思緒點(diǎn)撥】解答該題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：19/75【標(biāo)準(zhǔn)解答】選B、C.協(xié)力作用效果與它分力共同作用效果相同，它們并不是同時(shí)作用在物體上，如當(dāng)物體受到協(xié)力作用時(shí)，分力則是按效果命名，沒有施力物體，是不存在；如幾個(gè)分力是同時(shí)作用在物體上，則協(xié)力是按效果得出，也不是物體受到，是不存在，更談不上是平衡力了，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確.兩分力大小一定時(shí)，分力間夾角越大，協(xié)力越小，在夾角未定情況下，協(xié)力與分力大小關(guān)系不能確定，C項(xiàng)正確.20/75【變式訓(xùn)練】（·銀川高一檢測(cè)）大小不變F1、F2兩個(gè)共點(diǎn)力協(xié)力為F，則有()A.協(xié)力F一定大于任一個(gè)分力B.協(xié)力F大小既可能等于F1，也可能等于F2C.協(xié)力有可能小于任一個(gè)分力D.在0至180°范圍內(nèi)，協(xié)力F大小隨F1、F2間夾角增大而減小21/75【解析】選B、C、D.兩分力F1、F2大小不變，夾角越大，協(xié)力F越小，D對(duì).協(xié)力F可能大于任一個(gè)力，可能小于任一個(gè)力，也可能等于其中一個(gè)分力，A錯(cuò)，B、C對(duì).22/7523/7524/7525/7526/75【典例2】物體受到兩個(gè)力F1和F2，F(xiàn)1=30N，方向水平向左；F2=40N，方向豎直向下.求這兩個(gè)力協(xié)力F.【思緒點(diǎn)撥】矢量運(yùn)算遵照平行四邊形定則，作圖法和計(jì)算法是利用這一法則進(jìn)行矢量運(yùn)算詳細(xì)方法.27/75【自主解答】（1）圖解法：取單位長(zhǎng)度為10N力，則分別取3個(gè)單位長(zhǎng)度、4個(gè)單位長(zhǎng)度，自O(shè)點(diǎn)引兩條有向線段OF1和OF2.以O(shè)F1和OF2為兩個(gè)鄰邊，作平行四邊形如圖所表示，則對(duì)角線OF就是所要求協(xié)力F.量出對(duì)角線長(zhǎng)度為5個(gè)單位長(zhǎng)度，則協(xié)力大小F=5×10N=50N.用量角器量出協(xié)力F與分力F1夾角θ為53°.28/75(2)計(jì)算法：實(shí)際上是先利用數(shù)學(xué)知識(shí)，再回到物理情景.在如圖所表示平行四邊形中，△OFF1為直角三角形，依據(jù)直角三角形幾何關(guān)系，能夠求得斜邊OF長(zhǎng)度和OF與OF1夾角，將其轉(zhuǎn)化為物理問題，就能夠求出協(xié)力F大小和方向.則協(xié)力F與F1夾角為53°.29/75【變式訓(xùn)練】如圖3-4-6所表示，夾角θ=120°兩個(gè)力作用在同一物體上，兩個(gè)力大小F1=F2=20N，求這兩個(gè)力協(xié)力.30/75【解析】（1）作圖法：取0.70cm線段表示10N力，用O點(diǎn)表示物體，作出互成120°角兩個(gè)力F1、F2圖示如圖所表示.過F1尾端作一條平行于F2虛線，過F2尾端作一條平行于F1虛線，31/75兩虛線相交于F點(diǎn)，F(xiàn)1、F2與兩條輔助線形成一個(gè)平行四邊形.作線段OF（實(shí)線），并在F端畫上箭頭，表示協(xié)力方向.用刻度尺量出OF長(zhǎng)度為1.40cm,則協(xié)力大小為：F=×10N=20.0N用量角器測(cè)出協(xié)力F與F1夾角為60°.32/75(2)計(jì)算法：結(jié)合題意分析以上平行四邊形可知，它是一個(gè)菱形，而協(xié)力F又把它分解為兩個(gè)等邊三角形，即對(duì)角線F與菱形邊長(zhǎng)相等，表示F＝F1＝F2＝20N,F與F1夾角為=60°.答案：20N，方向與F1夾角為60°33/75【典例3】如圖所表示，在同一平面內(nèi)，大小分別為1N、2N、3N、4N、5N、6N六個(gè)力共同作用于一點(diǎn)，其協(xié)力大小為34/75A.0B.1NC.2ND.3N35/75【思緒點(diǎn)撥】求解該題可按以下思緒分析：36/75【標(biāo)準(zhǔn)解答】選A.三對(duì)共線分力分別求協(xié)力，大小均為3N，方向如圖所示.這三個(gè)協(xié)力任意取出兩個(gè)求得新協(xié)力與所剩第三個(gè)協(xié)力等大、反向，故所給六個(gè)力總協(xié)力為零.A正確.37/751.（·泰州高一檢測(cè)）以下物理量在運(yùn)算過程中遵照平行四邊形定則有()A.位移B.質(zhì)量C.力D.加速度【解析】選A、C、D.平行四邊形定則是矢量運(yùn)算法則.只要是矢量，它運(yùn)算一定遵照此法則.所給量中位移、力及加速度是矢量，質(zhì)量是標(biāo)量，故選A、C、D.38/752.（·溫州高一檢測(cè)）平面內(nèi)作用于同一點(diǎn)四個(gè)力若以力作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，有F1=5N，方向沿x軸正方向；F2=6N，沿y軸正方向；F3=4N，沿x軸負(fù)方向；F4=8N，沿y軸負(fù)方向，以上四個(gè)力協(xié)力方向指向()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限39/75【解析】選D.由題意知F1與F3合力Fx沿x軸正方向，F(xiàn)2與F4協(xié)力Fy沿y軸負(fù)方向.故四個(gè)力協(xié)力F指向第四象限，如圖所表示.40/753.（·德州高一檢測(cè)）如圖3-4-7所表示，當(dāng)繩子懸點(diǎn)A遲緩地移到A′點(diǎn)過程中，關(guān)于繩子AO和BO張力協(xié)力改變情況，下列結(jié)論正確是()A.逐步變大B.逐步變小C.先逐步變大后逐步變小D.保持不變41/75【解析】選D.遲緩移動(dòng)懸點(diǎn)過程中，O點(diǎn)受到豎直向下拉力等于物體重力,大小不變.而AO、BO兩繩拉力協(xié)力又與作用于O點(diǎn)豎直向下拉力為平衡力，故AO、BO張力協(xié)力保持不變.D項(xiàng)正確.42/754.(·平頂山高一檢測(cè))5個(gè)共點(diǎn)力情況如圖3-4-8所表示.已知F1=F2=F3=F4=F，且這四個(gè)力恰好為一個(gè)正方形，F(xiàn)5是其對(duì)角線.以下說法正確是()43/75A.F1和F5協(xié)力，與F3大小相等，方向相反B.能合成大小為2F、相互垂直兩個(gè)力C.除F5以外4個(gè)力協(xié)力大小為FD.這5個(gè)力協(xié)力恰好為F，方向與F1和F3協(xié)力方向相同44/75【解析】選A、D.據(jù)平行四邊形定則求F1和F5協(xié)力F15，作出平行四邊形如圖甲所表示，據(jù)幾何知識(shí)，F(xiàn)15與F3等大、反向，A正確.由A選項(xiàng)知，F(xiàn)1、F3、F5協(xié)力為零，故5個(gè)共點(diǎn)力協(xié)力等于F2、F4協(xié)力，如圖乙所表示，5個(gè)力協(xié)力大小F合=F，B錯(cuò)，D對(duì).F1、F2、F3、F4四個(gè)力協(xié)力大小為F2、F4協(xié)力大小兩倍，即F合′=2F合=2F，C錯(cuò).45/751.（·白鷺洲高一檢測(cè)）（4分）當(dāng)兩共點(diǎn)力F1和F2大小為以下哪組數(shù)值時(shí)，其協(xié)力大小可能是2N()A.F1=6N，F(xiàn)2=3NB.F1=3N，F(xiàn)2=3NC.F1=2N,F2=4ND.F1=5N,F2=1N【解析】選B、C.已知大小兩個(gè)分力F1、F2協(xié)力F范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2,故A、B、C、D四選項(xiàng)中協(xié)力范圍依次是［3N9N］、［06N］、［2N6N］、［4N6N］，所以協(xié)力可能為2N為B、C兩選項(xiàng).46/752.（·廈門高一檢測(cè)）（4分）兩個(gè)力F1和F2間夾角為θ，兩個(gè)力協(xié)力為F.以下說法正確是()A.若F1和F2大小不變，θ角越小，協(xié)力F就越大B.協(xié)力F總比分力中任何一個(gè)力都大C.假如夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，協(xié)力F就必定增大D.協(xié)力F可能比分力中任何一個(gè)力都小47/75【解析】選A、D.F1、F2大小不變，協(xié)力隨它們夾角增大而減小，隨夾角減小而增大，A對(duì).協(xié)力F可能比F1、F2都大，也可能比F1、F2都小，還可能等于其中一個(gè)力大小，B錯(cuò)，D對(duì).如圖所表示，F(xiàn)1大小不變，F(xiàn)1與F2夾角不變，F(xiàn)2增大時(shí)，協(xié)力F先減小后增大.C錯(cuò).48/753.(·青島高一檢測(cè)）（4分）如圖1所表示，水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B.一輕繩一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10kg重物，∠CBA=30°，則滑輪受到繩子作用力為（g取10N/kg）（）A.50NB.50NC.100ND.100N49/75【解析】選C.以滑輪為研究對(duì)象，懸掛重物繩張力F=mg=100N,故小滑輪受到繩作用力沿BC、BD方向，大小都是100N，從圖中看出，∠CBD=120°，∠CBE=∠DBE，得∠CBE=60°，即△CBE是等邊三角形，故滑輪受到繩子作用力為100N.50/754.（·揚(yáng)州高一檢測(cè)）(4分)如圖2所表示,在傾角為30°斜面上有一重10N物塊，被平行于斜面大小為8N恒力F推著沿斜面勻速上行.在推力F突然撤消瞬間，物塊受到協(xié)力大小為()A.8NB.5NC.3ND.2N51/75【解析】選A.在恒力F作用下物塊勻速上行，則表明其協(xié)力為零，由平衡知識(shí)可知除恒力F外，物塊受到其它力協(xié)力大小應(yīng)為8N，方向平行于斜面向下，A正確.52/755.（10分）如圖3所表示，物體受到大小相等兩個(gè)拉力作用，每個(gè)拉力均為200N，兩力之間夾角為60°,求這兩個(gè)拉力協(xié)力.53/75【解析】依據(jù)平行四邊形定則，作出示意圖如圖，它是一個(gè)菱形，我們能夠利用其對(duì)角線相互垂直平分，經(jīng)過解其中直角三角形求協(xié)力.F=2F1cos30°=200N=346N協(xié)力與F1、F2夾角均為30°.答案：346N協(xié)力與F1夾角為30°54/756.（4分）如圖所表示，大小分別為Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３三個(gè)力恰好圍成封閉直角三角形（頂角為直角）.以下四個(gè)圖中，這三個(gè)力協(xié)力最大是()55/7556/75【解析】選C.A選項(xiàng)中把F2平移到F1和F3箭尾處，F(xiàn)2和F3組成平行四邊形對(duì)角線恰好和F1重合，即協(xié)力大小為F1，方向與F1同向，則F1、F2、F3三個(gè)力協(xié)力為2F1；一樣方法，B選項(xiàng)中把F3平移，能夠求得協(xié)力為零.C選項(xiàng)中把F3平移，能夠求得協(xié)力為2F2.D選項(xiàng)中把F1平移，能夠求得協(xié)力為2F3，又因?yàn)閳D中線段長(zhǎng)短表示力大小，所以位于斜邊上F2最大.故C選項(xiàng)正確.57/757.（10分）有兩個(gè)大小不變共點(diǎn)力F1和F2，它們協(xié)力大小F合隨兩力夾角改變情況如圖4所表示，則兩力大小分別為多少？58/75【解析】對(duì)圖了解是解題關(guān)鍵，其中兩個(gè)力夾角為0弧度(0°)與π弧度(180°)時(shí)含義要搞清.設(shè)兩力為F1、F2且F1>F2.當(dāng)兩力夾角為0°(0)時(shí)，F(xiàn)合＝F1＋F2得到F1＋F2＝12N①當(dāng)兩力夾角為180°(π)時(shí)，得到F1－F2＝4N②由①②兩式得F1=8N,F2=4N.答案：8N4N59/758.（新題快遞）(10分)如圖5所表示，一名騎獨(dú)輪車雜技演員在空中鋼索上演出，假如演員和獨(dú)輪車總質(zhì)量為80kg,兩側(cè)鋼索互成150°夾角，求鋼索所受拉力有多大？（cos75°=0.259,g取10N/kg）60/75【解析】設(shè)鋼索拉力大小為F，則演員兩側(cè)鋼索協(xié)力與演員和獨(dú)輪車總重力等大反向.作出拉力與其協(xié)力平行四邊形為一菱形，如圖所表示，據(jù)幾何知識(shí)可知=Fcos75°所以拉力答案：1544N61/7562/7563/7564/751.三個(gè)共點(diǎn)力大小分別為F1=5N，F(xiàn)2=10N，F(xiàn)3=20N，則它們協(xié)力（）A.不會(huì)大于35NB.最小值為5NC.可能為0D.可能為20N【解析】選A、B、D.三個(gè)力協(xié)力最大值.Fmax=F1+F2+F3=35N.F1與F2協(xié)力范圍，5N≤F12≤15N,當(dāng)F12=15N且與F3反向時(shí)，三個(gè)力協(xié)力最小Fmin=|F12-F3|=5N,故三個(gè)力協(xié)力范圍為5N≤F≤35N,故選項(xiàng)A、B、D正確.65/752.如圖所表示，物體M放在水平面上受到兩個(gè)水平力作用，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=8N，物體處于靜止.假如將水平力F1增加5N，則()A.物體M仍處于靜止B.物體M受到協(xié)力方向向左C.物體M受到協(xié)力方向向右D.物體M受到摩擦力等于5N66/75【解析】選A.據(jù)題意可知，F(xiàn)1=4N，F(xiàn)2=8N時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài).即物體所受最大靜摩擦力大于等于F2-F1=（8-4）N=4N.假如將F1增加5N，則F1=（4+5）N=9N.顯然F1-F2=（9-8）N=1N，小于最大靜摩擦力，故物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受靜摩擦力為1N，方向與F1方向相反，物體所受協(xié)力為零，故A選項(xiàng)正確.67/753.兩個(gè)力協(xié)力為F，假如它們之間夾角θ固定不變，使其中一個(gè)力增大，則()A.協(xié)力F一定增大B.協(xié)力F大小可能不變C.協(xié)力F大小可能增大，也可能減小D.當(dāng)θ<90°時(shí)，協(xié)力F一定減小68/75【解析】選B、C.設(shè)兩力Fa、Fb之間夾角為鈍角，由圖所表示平行四邊形可知，當(dāng)Fa逐步增大為Fa1、Fa2、Fa3時(shí)，其協(xié)力由原來F變?yōu)镕1、F2、F3，它們可能小于F，可能等于F，也可能大于F，故B、C正確，A錯(cuò)誤.若Fa、Fb之間夾角θ<90°,同理能夠判斷出D錯(cuò)誤.69/754.物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)三個(gè)共點(diǎn)力作用，以下幾組力協(xié)力不可能為零是（）A.5N，7N，8NB.5N，2N，3NC.1N，5N，10ND.1N，10N，10N70/75【解析】選C.三力合成，若前兩力協(xié)力可與第三力大小相等，方向相反，就能