2022年高中物理第三章相互作用力的分解基础知识解析新人教版必修 .pdf

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1、5. 力的分解知识点一：力的分解方法1将一个力F 分解为两个不为零的力，下列分解方法中不可能的是A分力之一垂直于F B两个分力与F 都在同一直线上C一个分力的大小与F 的大小相同D一个分力与F相同2. 如下图所示，将一光滑斜面(斜面固定 )上的一物体的重力分解为F1、F2两个力，下列结论正确的是AF1是斜面作用在物体上使斜面下滑的力，F2是物体对斜面的正压力B物体受mg、FN、F1、 F2四个力作用C物体只受重力mg 和弹力 FN D力 FN、 F1、F2三个力的作用效果跟mg、FN 的两个力的作用效果相同3如图所示，放在斜面上的物体的重力产生的作用效果是什么呢？名师资料总结 - - -精品资

2、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - 4. 如图所示，已知电灯的重力为G10 N，AO 绳与顶板间的夹角为 45 ，BO 绳水平(1)请按力的实际作用效果将OC 绳对 O 点的拉力加以分解，并作出图示。(2)AO 绳所受的拉力F1和 BO 绳所受的拉力F2分别为多少？知识点二：三角形法则5如图所示， 大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角 )，下列四个图中，这三个力的合力最大的是名师资料总结 - - -精品资料欢迎

3、下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - 6. 已知力 F 的一个分力F1跟 F 成 30 角， F1大小未知，如图所示，则另一个分力F2的最小值为A.F2B.3F3CF D无法判断7. 如图所示，小船在河流中逆水行驶，左岸上一大人用力F1拉小船， F1与河中心线的夹角为 。试求在右岸上的一个小孩至少用多大的力F2拉小船，才能使小船受到的合力F沿河的中心线？F2的方向如何？ (设 F1、F2共点 ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -

4、 - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - 知识点三：力的分解的唯一性与多样性8. 将力 F 分解成 F1、F2两个分力，如果已知F1的大小和 F2与 F 之间的夹角 ，为锐角，如图所示，则A当 F1Fsin 时，一定有两解B当 FF1Fsin 时，有两解C当 F1Fsin 时，有唯一解D当 F1Fsin 时，无解9已知合力的大小和方向求两个分力时，下列说法中正确的是A若已知两个分力的方向，分解是唯一的B若已知一个分力的大小和方向，分解是唯一的C若已知一个分力的大小及另一个分力

5、的方向，分解是唯一的D此合力有可能分解成两个与合力等大的分力名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - 能力点一：力的分解的应用10. 如图所示，用一根细绳和一根轻杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当A 处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用力的方向(如下图所示 )判断完全正确的是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

6、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - 11. (2009 山东肥城高一期末，8)跳伞运动员打开伞后经过一段时间，将在空中保持匀速降落。已知运动员和他身上装备的总重力为G1，圆顶形降落伞的重力为G2，有 8 根相同的拉线， 一端与飞行员相连(拉线重力不计 )，另一端均匀分布在伞面边缘上，如图所示 (图中没有把拉线都画出来)，每根拉线和竖直方向都成30 角。那么每根拉线上的张力大小为A.3 G1G212B.G1G28C.G14D.3G11212. 一个很轻的网兜把一个足球挂在墙上P点处，如图所示，若把悬绳PQ 加长一些，则足球

7、对悬绳的拉力F 和对墙面的压力FN 的变化情况是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - AF、FN 都增大BF、FN 都减小CF 增大， FN 减小DF 减小， FN 增大13(2009 江苏高考， 2)用一根长 1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g 取 10 m/s2) A.32m B.22m C.12m D.3

8、4m 14. 如图所示， 一轻质三角形框架B 处悬挂一定滑轮(质量可忽略不计)。一体重为 50 N的人利用跨过定滑轮的轻绳匀速提起一重为300 N 的物体。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - (1)此时人对地面的压力是多大？(2)斜杆 BC、横杆 AB 所受的力是多大？能力点二：作图法的应用15. 如图所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，当墙与薄板之间的夹角 缓慢地增大到90 的过程中A小球对薄板的正压

9、力增大B小球对墙的正压力减小C小球对墙的压力先减小，后增大D小球对木板的压力不可能小于球的重力16. 如图所示，半圆形支架BAD ，两细绳OA 和 OB 结于圆心 O，下端悬重为G 的物体，使 OA 绳固定不动，将OB 绳的 B 端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C 的过程中，分析OA 绳和 OB 绳所受的力大小如何变化。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 15 页 - - - - - - - - - 17. 俗话说：“磨刀不误砍柴工”，刀磨得越锋利，砍柴

10、越省力。如图为斧子劈开木柴的简易图。请你用力学知识说明为什么斧子越锋利，越容易把木柴劈开。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - 答案与解析基础巩固1D2.CD 3答案： 物体的重力产生了两个作用效果：使物体沿斜面下滑、使物体紧压斜面。4答案： (1)见解析(2)102 N10 N 解析： (1)OC 绳的拉力FT产生了两个效果，一是沿着AO 的方向向下拉紧AO 的分力FT1，另一个是沿着BO 绳的方向向左拉紧BO 绳

11、的分力 FT2。画出平行四边形，如图所示。(2)因为电灯处于静止状态，根据二力平衡的条件，可判断OC 绳的拉力大小等于电灯的重力，因此由几何关系得FT1Gsin 102 N，FT2Gcot 10 N 所以 AO 绳所受的拉力F1FT1102 N，BO 绳所受的拉力F2FT210 N。5C6.A 7答案： F1sin ，方向与河中心线垂直。解析： 要使小孩的拉力F2最小，则 F2方向应垂直于河中心线，受力如图：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 15 页 -

12、- - - - - - - - 由几何关系知：F2F1sin 。8BCD本题采用图示法和三角形知识进行分析，以 F 的末端为圆心， 用分力 F1的大小为半径作圆。(1)若 F1 Fsin ，圆与 F2不相交，则无解，如图(a)所示。(2)若当 F1Fsin ，圆与 F2相切，即只有一解，如图(b)所示。(3)若 FF1Fsin ，圆与 F2有两个交点，可得两个三角形，应有两个解，如图(c)所示。(4)若 F1F，圆与 F2只有一个交点，可得一个三角形，只有一个解，如图(d)所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名

13、师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - 9ABD 能力提升10D 11D8 根拉线在竖直方向的分力的合力等于运动员和他身上装备的总重力G1，即8Fcos30 G1，则 F3G112，选项 D 正确。12B球受三力作用， 即竖直向下的重力G、沿绳方向的拉力F1和墙给球的向左的弹力 F2。设绳与墙夹角为 。将 F1沿竖直和水平分解有F1sin F2，F1cos G，得 F1Gcos ，F2Gtan 。绳加长，即变小，有 cos 变大， tan 变小，则F1、F2都变小。而F1F，F2FN，故二者都变小。13A 绳子恰好不断时的受力分析

14、如图所示，由于 FNmg10 N， 绳子的最大拉力也是10 N，可知 F1、 F2之间的最大夹角为120 ， 由几何关系知两个挂钉之间的最大间距L12cos30 2 m32m。14答案： (1)200 N (2)4003 N200 3 N 解析：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - (1)由物体受二力平衡，得绳子的拉力FTG物300 N 以人为研究对象， 人受三个力作用： 重力 G人、地面对人的支持力FN 和绳子的

15、拉力FT，由平衡条件可得FNFTG人，解得 FN200 N 由力的相互性可知，人对地面的压力为200 N。(2)以 B 点为研究对象，其受力情况如图所示。将绳子的拉力F 分解为两个力：一个分力是对 AB 杆的拉力 FAB；另一个分力是对BC 杆的压力FBC F2G物600 N，由题意及受力分解图可知：FABFtan30 2003 N，FBCFcos30 4003 N。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - 15BD根

16、据小球重力的作用效果，可以将重力G 分解为使球压板的力F1和使球压墙的力F2，作出平行四边形如图所示，当 增大时如图中虚线所示，F1、F2均变小，而且在 90 时，F1为最小值，等于G，所以 B、D 均正确。16答案： FA一直减小， FB先减小后增大。解析： 因为绳结点O 受重物的拉力G，所以才使OA 绳和 OB 绳受力，因此将拉力G分解为 FA、FB，如图所示， OA 绳固定，则FA的方向不变，在OB 向上靠近 OC 的过程中，在 B1、B2、B3三个位置，两绳受的力分别为FA1和 FB1、FA2和 FB2、FA3和 FB3，从图形上看出， FA是逐渐变小，而FB却是先减小后增大，当OB

17、和 OA 垂直时， FB最小。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - 拓展延伸17答案： 设斧子两侧面夹角为 ，斧子越锋利说明越小，假设斧子向下作用力恒为F，则由力的分解可得：斧子对两侧干柴的作用力为FF2sin2F2sin2，斧子越锋利， 越小，F越大，则木柴越容易被劈开。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - -