3.4 力的合成与分解学案--高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.docx

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1、3.4 力的合成和分解学习目标：1、认识共点力，知道共点力、合力、分力的概念，及合力与分力之间的关系，体会等效替代的物理思想；2、理解力的合成与分解，掌握平行四边形定则。一、 共点力几个力都作用于同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作 二、 合力和分力1.合力和分力:当物体受到 的共同作用时,可以用一个力代替它们,这个力产生的效果跟原来几个力产生的效果相同,那么这个力就叫作那几个力的 ,原来的几个力叫作这个力的 。 2.力的合成与分解:在物理学中,我们把求几个力的合力的过程叫作 ;把求一个力的分力的过程叫作 。3.等效替代：（1）合力与分力是一种 的关系,即分力与合力虽然不同时作用在

2、物体上,但可以相互替代,能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同,但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。（2）两个力的作用效果可以用一个力替代,满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。4.阅读课本69页的实验部分：（1）实验思路:在前后两次力的作用下用橡皮筋与细绳的结点O位置变化的相同来形象体现力的作用效果相同,这样就可以通过第一次 互成角度 的两个力F1、F2共同作用与第二次一个力F的作用下产生的 效果相同 。 （2）实验原理:通过记录第一次 两个力F1、F2的大小与方向和第二次 一个力F 的大小与方向,分析出互成角度的两个力F1、F2与一个力F的关系。在白纸上画出第一次互成角

3、度的两个力F1、F2和第二次一个力F的 力的图示 ,从中找出两个力F1、F2与一个力F的关系。三、 力的合成与分解1.力的合成：求两个力的合成，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个规律叫作 。2.力的分解：将已知力分解时,把一个已知力F作为平行四边形的 ,与力F共点的平行四边形的 就表示力F的两个分力F1和F2。四、 矢量和标量（1）标量:只有 ,没有 的物理量。标量运算法则是 代数运算法则 。 （2）矢量:既有 ,又有 的物理量。矢量运算法则是 。探究1：观察A同学的运动情况1.仅B同学拖动A同学；C和D同时拖动A 2.B在A上产

4、生的效果和C、D在A上产生的效果是否相同？思考1. 合力与几个分力间存在什么关系呢？思考2. 矢量如何相加减？合作探究2：如何在下图中表示F1、F2的合力？合作探究3：如何将力F分解为多个分力？【趁热打铁】1、某物体受到一个大小为32N的力，方向水平向右，还受到另一个大小为44N的力，方向竖直向上。通过作图求出这两个力的合力的大小和方向。2、有两个力，一个是10N，一个是2N，它的合力有可能等于5N、10N、15N吗？合力的最大值是多少？最小值是多少？3、一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上并等于240 N（图3.4-9），求另一个分力的大小和方向。4、如图3.4-

5、10，倾角为15的斜面上放着一个木箱，用100 N的拉力F斜向上拉着木箱，F与水平方向成45角。分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立直角坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力。试在图中作出分力F x 和F y ，并计算它们的大小。5、如图3.4-11，把一个物体放在倾角为的斜面上，物体受重力G（物体还受到其他力的作用，图中没有画出）。现在需要沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向对物体的运动分别进行研究，把重力G沿平行于斜面和垂直于斜面方向分解为F 1 和F 2 ，求两个分力的大小。【思维导图小结】课后练习一、选择题1. 关于F1、F2及它们的合力F,体现的物理思想方法是()。A.控制

6、变量的方法 B.等效替代的方法C.建立物理模型的方法 D.取微元的方法2.(多选)关于两个大小不变的力F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是()。A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.两力F1、F2一定是同一个物体受到的力C.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力D.F一定不随F1、F2的变化而变化3. 关于合力与其两个分力的关系,下列说法正确的是()。A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力B.合力的大小随两分力夹角的增大而增大C.合力的大小一定大于任意一个分力D.合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力4.(多选)在已知的一个力的分解中,下列情况具有唯一解的是

7、()。A.已知两个分力的方向,并且不在一条直线上B.已知一个分力的大小和方向C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向D.已知两分力的大小5.(多选)两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角固定不变,使其中一个力增大,则()。A.合力F一定增大B.合力F的大小可能不变C.合力F可能增大,也可能减小D.当090时,合力F可能减小6. 如图所示,是用平行四边形定则求力F1、F2的合力F的示意图,其中正确的是()。7. 如图所示,表示五个共点力的有向线段恰好构成正六边形的两条邻边和三条对角线。已知F1=10 N,则这五个共点力的合力大小为()。A.0B.30 NC.60 ND.90 N8.如图所示,小

8、球被轻绳系住,静止在光滑斜面上。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的()。 A.1和2B.1和3C.2和3D.1和49. 如图1所示,射箭时,若刚释放的瞬间弓弦的拉力为100 N,对箭产生的作用力为120 N,其弓弦的拉力如图2中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图2中F所示。则弓弦的夹角应为(cos 53=0.6)()。 A.53B.127C.143D.10610.如图所示,轻杆固定在墙上,有一轻绳固定在A点绕过定滑轮后连接一质量为 10 kg 的物块M,绳与轻杆水平方向的夹角为30。整个系统处于静止状态,此时绳对滑轮的作用力为()。A.50 NB.5

9、03 NC.1003 ND.100 N11.如图所示,一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部爬到a处,则下列说法正确的是()。A.在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力B.在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力C.在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力D.在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力二、填空题12. 如图所示,光滑斜面的倾角为,有两个相同的小球,分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直斜面,则两挡板受到小球的压力大小之比为 ,斜面受到的两个小球的压力大小之比为 。13. 如图2所示,斜面上的小孩的重力G产生两个效果:平行于斜面使小孩下滑的分力G1和垂直于斜面

10、使小孩紧压斜面的分力G2,则G1= ,G2= 。14.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图所示，已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30和60，则ac绳和bc绳中的拉力分别为 , .三、实验题15.某实验小组做“探究互成角度的力的合成”实验。 (1)图1是实验装置,将橡皮条一端固定在长木板上的A点,另一端与两根细绳相连,两细绳的另一端有两个绳套。实验时,先用两个弹簧测力计平行于木板拉绳套,将橡皮条与细绳的结点拉到O点,拉OC细绳的弹簧测力计指针位置如图所示,其读数为 N;根据记录的两个弹簧测力计的示数F1、F2和方向,作出两个力的图示,用作图法作出两个力的合力F;再用一个弹簧测力计拉橡

11、皮条,也使结点到O点,记录此时弹簧测力计的示数和方向,作出这个力的图示F,图2中的F与F两力中,方向一定沿AO方向的是 。 (2)(多选)关于实验中的一些要点,下列说法正确的是 。 A.分力和合力的大小都不能超过弹簧测力计的量程B.测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条与细线结点的位置不能变化C.橡皮条弹性要好,拉结点到达某一位置O时,拉力要适当大些D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近些(3)在做“互成角度的两个力的合力”的实验中,用M、N两个弹簧测力计拉橡皮条使其结点位于O处,此时+=90,如图3所示,然后保持弹簧测力计N的方向不变,当角由图中所示的值减小时,要使结点仍在O处,则两弹簧测力计的读数情况是。 A.M的读数增大,N的读数减小B.M的读数减小,N的读数减小C.M的读数先增大后减小,N的读数一直减小D.M的读数一直减小,N的读数先增大后减小四、计算题16.如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N的球A、B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 N/m,用两条等长的线将球C与A、B相连,此时弹簧被压缩10 cm,两条线的夹角为90。求:(1)杆对A球的支持力大小。(2)C球的重力大小。 7 / 7学科网（北京）股份有限公司