3.4力的合成與分解 思維訓(xùn)練

力的合成與分解思維訓(xùn)練AOBFAOBF2F1等效替代力的分解力的合成合力分力構(gòu)建：什么是力的分解？T1T2G壓桿拉繩探究：如何確定力的作用效果？器材：系繩的筆、鉤碼（50g）要求：構(gòu)建方框內(nèi)的塔吊模型GABCOF2F1探究：如何確定力的作用效果？實(shí)例1：大力士拉車實(shí)例2：汽車上坡探究：如何確定力的作用效果？F建模F向上提向前拉器材：一個(gè)系繩的鉤碼（200g）、一臺電子秤要求：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察斜向上拉力的作用效果探究：如何確定力的作用效果？探究：如何確定力的作用效果？G構(gòu)建模型問題：高大的橋梁為何要修長長的引橋？θG下滑壓斜面G1G2θ問題：從山底到山頂?shù)穆窞楹我蕹杀P山路？θGT1T2解惑：為什么繩子不可能被拉直？T1′T2′θGT1T2解惑：為什么繩子不可能被拉直？F2F1F1′F2′解惑：為什么繩子不可能被拉直？θGF2F1

合力一定且兩分力大小相等，兩分力夾角越大，分力越大。T1T2應(yīng)用：懸索橋的“主纜”為何不是繃直的？G主纜2T2TGF1F2建模F應(yīng)用：斧頭為何能夠輕松劈開木樁？F1F2拓展：石拱橋?yàn)楹文軌颉耙倭⒉坏埂?？拓展：帆船為何能夠“逆風(fēng)航行”？1.有兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力夾角為θ，它們的合力F隨θ變化的關(guān)系如圖所示，那么這兩個(gè)力的大小分別是（）

A.1N和6NB.2N和5NC.3N和4ND.3.5N和3.5NC解析設(shè)兩分力分別為F1、F2，由圖知F1+F2=7N，|F1-F2|=1N.解得F1=4N，F(xiàn)2=3N，故選C.

力的合成與分解2.如圖所示,F1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形(頂角為直角).下列四個(gè)圖中,這三個(gè)力的合力最大的是()

C3.一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長相等),則下列說法正確的是 ()

A.三力的合力有最大值F1+F2+F3，方向不確定

B.三力的合力有惟一值3F3，方向與F3同向

C.三力的合力有惟一值2F3，方向與F3同向

D.由題給條件無法求出合力大小B解析根據(jù)用正交分解法求合力的思想可知，3個(gè)力的合力為12個(gè)單位，與F3的方向相同，大小是F3的3倍，F(xiàn)合=3F3.4.如圖所示是骨折病人的牽引裝置示意圖,繩的一端固定,繞過定滑輪和動(dòng)滑輪后掛著一個(gè)重物,與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著病人的腳,整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi).為了使腳所受的拉力增大,可采取的方法是()A.只增加繩的長度

B.只增加重物的質(zhì)量

C.只將病人的腳向左移動(dòng)

D.只將兩定滑輪的間距增大BC解析取動(dòng)滑輪為研究對象,受力分析如右圖所示,F1、F2為繩子的拉力,F為帆布帶的拉力.動(dòng)滑輪靜止時(shí),所受合外力為零,即F1與F2合力與F等大反向.只要F1、F2的合力增大,F就增大.當(dāng)繩的長度增加時(shí),繩的拉力及繩間的夾角不變,合力不變,A錯(cuò);當(dāng)增加重物質(zhì)量時(shí),繩拉力增大,夾角不變,合力增大,B對;病人的腳左移時(shí),繩間的夾角減小,合力增大,C對;定滑輪間距增大時(shí),夾角增大,合力減小,D錯(cuò).5.如圖所示,人由曲膝下蹲時(shí),膝關(guān)節(jié)彎曲的角度為θ,設(shè)此時(shí)大、小腿部的肌群對膝關(guān)節(jié)的作用力F的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨對膝關(guān)節(jié)的作用力大致相等,那么腳掌所受地面豎直向上的彈力約為()A.B.C.D.D6.如圖所示,ACB是一光滑的、足夠長的、固定在豎直平面內(nèi)的“∧”形框架,其中CA、CB邊與豎直方向的夾角均為θ.P、Q兩個(gè)輕質(zhì)小環(huán)分別套在CA、CB上,兩根細(xì)繩的一端分別系在P、Q環(huán)上,另一端和一繩套系在一起,結(jié)點(diǎn)為O.將質(zhì)量為m的鉤碼掛在繩套上,OP、OQ兩根細(xì)繩拉直后的長度分別用l1、l2表示,受到的拉力分別用F1和F2表示,則()A.若l1=l2,則兩繩受到的拉力F1=F2B.若l1=l2,則兩繩受到的拉力F1>F2C.若l1<l2,則兩繩受到的拉力F1<F2D.若l1>l2,則兩繩受到的拉力F1=F2AD解析

當(dāng)物體達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),繩拉力的方向與框架垂直.受力分析如下圖所示,OP、OQ與豎直方向的夾角都為θ,因此不管兩繩長度如何,拉力都相等.7.兩傾斜的滑桿上分別套有A、B兩個(gè)圓環(huán)，兩圓環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著一個(gè)物體，如圖所示.當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，A的懸線與滑桿垂直，B的懸線豎直向下,則()A.A圓環(huán)與滑桿無摩擦力B.B圓環(huán)與滑桿無摩擦力C.A圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)D.B圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)AD解析

由于A圓環(huán)與物體的連線與滑桿垂直，對物體研究，將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解，則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為gsinθ,對整體研究，整體沿滑桿向下運(yùn)動(dòng)，整體要有沿滑桿向下的加速度必須是A圓環(huán)與滑桿的摩擦力為零，A正確；對B圓環(huán)連接的物體研究，由于連接圓環(huán)與物體的繩豎直向下，物體受到的合力如果不為零，合力必定沿豎直方向，合力在垂直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度，這與題意矛盾，物體在垂直于滑桿的方向上速度為零，因此物體受到的合力必為零，物體和圓環(huán)一起做勻速運(yùn)動(dòng).D正確.8.如圖所示,有一輛汽車滿載西瓜 在水平路面上向左勻速前進(jìn).突然 發(fā)現(xiàn)意外情況,緊急剎車做勻減速 運(yùn)動(dòng),加速度大小為a,則中間一質(zhì) 量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的合力的大小和方向是() A.ma,水平向左

B.ma,水平向右

C.m,斜向右上方

D.m,斜向左上方C解析

設(shè)其他西瓜對它的作用力豎直向上的分力為Fy,水平向右的分力為Fx,由牛頓第二定律知,Fx=ma,Fy=mg,所以其他西瓜對它的作用力的大小為F=,方向斜向右上方,故選C.9.如圖所示,車廂里懸掛著兩個(gè)質(zhì)量不同的小球,上面的球比下面的球質(zhì)量大,當(dāng)車廂向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(空氣阻力不計(jì)),兩個(gè)小球穩(wěn)定后所處的位置在下列各圖中正確的是()解析兩個(gè)小球穩(wěn)定后與車廂一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng),它們的加速度相同,先使用整體法求得a=gtanθ,再使用隔離法研究B物體a=gtanθ,與豎直方向的角度相同,所以O(shè)A與AB在一條直線上,B正確.B10.(2013新課標(biāo))2012年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖(a)為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過阻攔索對飛機(jī)施加一作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止，某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度-時(shí)間圖線如圖(b)所示。假如無阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為I000m。已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g。則()++飛機(jī)阻攔索定滑輪圖(a)7060504030201000.51.01.52.02.53.03.5t/sv/(m

s-1)圖(b)A．從著艦到停止飛機(jī)在甲板滑行的距離約為無阻攔索時(shí)的1/10B．在0.4s~2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時(shí)間變化C．在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5gD．在0.4s~2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對飛機(jī)做功的功率兒乎不變AC++飛機(jī)阻攔索定滑輪圖(a)7060504030201000.51.01.52.02.53.03.5t/sv/(m

s-1)圖(b)某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度-時(shí)間圖線如圖(b)所示。假如無阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為I000m。已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g。則()11.(2013上海多選題)兩個(gè)共點(diǎn)力Fl、F2大小不同，它們的合力大小為F，則()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.若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大12.(2012上海單選題)6．已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30

角，分力F2的大小為30N。則（ ）A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有兩個(gè)可能的方向D．F2可取任意方向13．兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2，其合力為F，下列關(guān)于它們?nèi)≈档囊恍┱f法正確的是（ ）A．若F1不變，F(xiàn)2的大小不變而方向改變，則F有最小值。B．若F1不變，改變F2，總保持合力F方向不變，則F2有最小值。C．保持合力F不變，保持F1方向不變，改變F1的大小和F2，則F2有最小值。D．若僅改變F1、F2的方向，使其大小不變，同時(shí)保持合力F不變，則F1