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力的分解

力的分解
力的分解

xxxXXXXX 学校XXXX 年学年度第二学期第二次月考

XXX 年级xx 班级

姓名:_______________班级:_______________考号:_______________

一、计算题

(每空? 分,共? 分)

1、将一个水平向右的F =100N 的力分解为两个分力F 1、F 2。

(1)若已知分力

F 1的方向如左图所示,大小恰好也等于100N ,求另一个分力F 2的大小和方向,并画出力的分解的示意图;

(2)若分力F 1方向不变,但大小未知,如右图所示,求分力F 2的最小值,并画出力的分解的示意图。

2、电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但不能到绳的自由端去直接测量.某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L 的两根固定支柱A 、B (图中小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在A 、B 的中点用一可动支柱C 向上推动金属绳,使绳在垂直于A 、B 的方向竖直向上发生一个偏移量

d (d ?L ),这时仪器测得金属绳对支柱C 竖直向下的作用力为F .

(1)试用L 、d 、F 表示这时金属绳中的张力F T ;

(2)如果偏移量d =10 mm ,作用力F =400 N ,L =250 mm ,计算金属绳张力的大小.

3、如图6-11所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大?

4、

图6-13

如图6-13所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30 kg的箱子匀速前进,已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与水平面的夹角为θ=45°,g=10 m/s2.求:

(1)绳子的拉力F1为多少?

(2)该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进?如果能,请求出拉力的最小值;若不能,请说明理由.

5、为了将陷入泥泞里的汽车拉出来,驾驶员常按图(a)所示办法用钢索和大树相连并拉紧钢索,然后在钢索的中央用垂直于钢索的侧向力F拉钢索,从而使汽车移动。图(b)是某时刻的俯视图,力F大小为400N,钢索的中点被拉过0.4m,钢索总长L=16m。问:

(1)汽车在图(b)所示时刻受到的拉力大小为多少?

(2)如果力F恒定不变,且钢索的伸长忽略不计,那么,从图(a)所示时刻拉至图(b)所示时刻,汽车受到的拉

力大小如何变化?为什么?

6、如图所示为一攀崖运动员,正在

竖直崖壁上攀登,由于身背很重的行

装,重心上移至肩部的O点,总质量为75kg,此时手臂与身体垂直.手臂与崖壁夹角θ为60°,求此时手受到的拉力和脚受到的作用力.(设手受到的拉力和脚受到的作用力均通过重心O,g取10m/s2).

二、多项选择

(每空?分,共?分)

7、关于力的分解,下列说法中正确的是

()

A.一个2N的力可以分解为7N和6N的两个力

B.一个2N的力可以分解为8N和12N的两个力

C.一个5N的力可以分解为两个5N的力

D.一个8N的力可以分解为4N和3N的两个力

8、已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2

的大小为F,方向未知.则F1的大小可能是

()

A.

F B.

F C.

F D.

F

9、如图所示,光滑斜面上物体重力mg分解为F1、F2两个力,下列说法中正确的是()

A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力

B.物体受到mg、F N、F1、F2四个力的作用

C.物体只受到重力mg和斜面的支持力F N的作用

D.力F N、F1、F2三力的作用效果与mg、F N两个力的作用效果相同

10、如图,物块A放在直角三角形斜面体B上面,B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A、B静止;现用力F 沿斜面向上推A,但AB并未运动。下列说法正确的是()

A.A、B之间的摩擦力可能大小不变

B.A、B之间的摩擦力一定变小

C.B与墙之间可能没有摩擦力

D.弹簧弹力一定不变

11、刀的刃部一般比较薄,厚度不同的两个刀刃对木块产生相同的力F时,对力F的分解如图22、23所示,由图判断,下列说法中正确的有( )

A.刃部越薄,F1与F2越大

B.刃部越薄,F1与F2越小

C.F分解成F1与F2时不遵守平行四边形定则

D.F分解成F1与F2时遵守平行四边形定则

12、一根长为L 的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的A 、B 两点.若在细绳的C 处悬一重物,已知AC >CB ,如右图所示,则下列说法中正确的应是( ) A .增加重物的重力,BC 段先断 B .增加重物的重力,AC 段先断 C .将A 端往左移比往右移时绳子容易断 D .将A 端往右移时绳子容易断

13、把一个F=8N 的力分解为F1=5N 的分力和另一个与F 成300角的分力F2,则这个F2的大小可能为

A .3 N

B . 7 N

C .(4+3 )N

D .(4-3) N

14、如图所示,小船用绳牵引靠岸,设水的阻力不变,在小船匀速靠岸的过程中,有( ) A .绳子的拉力不断增大 B .绳子的拉力不变 C .船受的浮力减小 D .船受的浮力不变

三、选择题

(每空? 分,共? 分)

15、如图所示,将一个力F =10N 分解为两个分力,已知一个分力F 1的方向

与F 成30 角,另一个分力F 2的大小为 5N ,则在该力的分解中( )

A .有唯一解

B .有两解

C .有无数组解

D .无解

16、我国自行设计建造的世界第二斜拉索桥——上海南浦大桥,桥面高46 m ,主桥全长845 m ,引桥全长7500 m ,引桥建得这样长的目的是( ) A .增大汽车上桥时的牵引力

B.减小汽车上桥时的牵引力

C.增大汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力

D.减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力

17、如图所示,用轻绳系住一小球静止在光滑斜面上。若要按力的实际作用效果来分解小球的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的

(A) 1和4 (B)2和4 (C)3和4 (D)3和2

18、如图所示,细绳OA和OB悬挂着一物体P,细绳BO水平,那么关于细绳AO和BO拉力情况,

下列判断正确的是()

A. OA绳拉力小于OB绳的拉力

B. OA绳拉力大于OB绳的拉力

C.OA绳的拉力和OB绳的拉力均小于重物P的重力

D.OA绳的拉力和OB绳的拉力均大于重物P的重力

19、如图2所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面

之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小

分别为

( )

A.mg和mg

B.mg和mg

C.mg和μmg

D.mg和μ

mg

20、如图所示为剪式千斤顶,是用顶起汽车的装置。当摇动把手时,螺纹轴就迫使千斤顶的左

右两臂靠拢,同时抬起重物。汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N。则当千斤顶两臂间的夹角为

120°时,其两臂受到的压力各是多大;若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将怎样

变化( )

A.1.0×105 N,变小 B.1.0×105 N,变大

C.2.0×105 N,变大 D.0.5×105 N,变小

21、如图6-14所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框

架,其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,

两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为

m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用L1、L2表示,若L1 ∶L2

=2∶3,则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于( )

图6-14

A.2∶3 B.1∶1

C.4∶9 D.3∶2

22、半圆柱体P放在粗糙的水平面上,有一挡板MN,延长线总是过半圆柱体的轴心O,

图6-10

但挡板与半圆柱不接触,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,如图6-10是这个装置的截面图,若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动,在MN到达水平位置前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法中正确的是( )

A.MN对Q的弹力逐渐增大

B.MN对Q的弹力先增大后减小

C.P、Q间的弹力先减小后增大

D.Q所受的合力逐渐增大

23、如图6-1所示,水平横梁的一端A插在竖直墙内,与墙相垂直,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙上,另一端跨过滑轮后悬挂一重物m.则下述说法中正确的是( )

图6-1

A.轻绳对横梁作用力的方向沿横梁指向竖直墙

B.绳对横梁的作用力一定大于重物对绳的拉力

C.所挂重物m的质量越大,绳对横梁的作用力也越大

D.若使绳的C端位置升高,则绳BC段的作用力会减小

24、

图5-7

[2013·江西九江一中月考]在秋收的打谷场上,脱粒后的谷粒用传送带送到平地上堆积起来形成圆锥体,随着堆积谷粒越来越多,圆锥体体积越来越大,简化如图5-7所示.用力学知识分析得出圆锥体底角的变化情况应该是( )

A.不断增大 B.保持不变

C.不断减小 D.先增大后减小

25、如图所示,F1、F2为有一定夹角的两个力,L为过O点的一条直线,将F1、F2沿L方向、垂直于L方向正交分解,当L取什么方向时,F1、F2在L上分力之和为最大

A.F1、F2合力的方向

B.F1、F2中较大力的方向

C.F1、F2中较小力的方向

D.以上说法都不正确

26、如图所示是一种常用的“千斤顶”示意图,摇动手柄能使螺旋杆转动并保持水平,而A、B间距离发生变化,重物就能被顶起或下降。若物重为G,杆AB与AC之间的夹角为θ,不计“千斤顶”本身的重量,则“千斤顶”螺旋杆AB的拉力大小为

A.GsinθB.GcosθC.GtanθD.G/tanθ

27、小明想推动家里的衣橱,但使出了吃奶的力气也推不动,他便想了个妙招,如图所示,

用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱被推动了.下列说

法中正确的是()

A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱

B.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力

C. A、B板的夹角应该尽可能小,才能推动衣橱

D.这不可能,A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力

28、一条轻绳承受的拉力达到1000N时就会拉断,若用此绳进行拔河比赛,两边的拉力大小都是600N时,则绳子()

A.一定会断B.一定不会断C.可能断,也可能不断

D.只要绳子两边的拉力相等,不管拉力多大,合力总为0,绳子永远不会断

29、体育器材室里,篮球摆放在图示的球架上。已知球架的宽度为d,每只篮球的质量为m、直径为D,不计球与球架之间摩擦,则每只篮球对一侧球架的压力大小为

A.mg B.

C. D.

30、如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓

上推涂料滚,关于该过程中撑竿对涂料滚的推力,涂料滚对墙壁的压力,以下说法中正确的是

A.增大,减小 B.减小,增大

C.、均增大D.、均减小

31、下图为农村小水库大坝的几种设计方案图(俯视图),若从安全牢固的角度考虑,应该选

择的一种方案是( )

32、一质量为m的物体放在水平面上,在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如右图所示,则物体所受摩擦力f( )

A.f<μmg B.f=μmg

C.f>μmg D.不能确定

33、如图所示,将一个已知力F 分解为F1和F2,已知F =10 N ,F1与F 的夹角为37°,则F2的最小值是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )

A .4 N

B .6 N

C .8 N

D .10 N

34、国家大剧院外部呈椭球型。假设国家大剧院的屋顶为半球形,一保洁人员为执行保洁任务,必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图),他在向上爬的过程中( ) A.屋顶对他的摩擦力不变 B.屋顶对他的摩擦力变大 C.屋顶对他的支持力不变 D.屋顶对他的支持力变大

35、如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N 1,球对木板的压力大小为N 2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程 中(

)

A.N 1始终减小,N 2始终增大

B.N 1始终减小,N 2始终减小

C.N 1先增大后减小,N 2始终减小

D.N 1先增大后减小,N 2先减小后增大

四、综合题

(每空? 分,共? 分)

36、如图所示,水平面上和倾角为α的斜面上的物体都受到推力F 的作用,说明两种情况下产生的效果,并求出每种情况下的两个分力的大小.

五、填空题

(每空? 分,共? 分)

37、如下图所示,绳子上端固定于A ,下端挂一重120 N 的重物,B 是光滑的木栓,则F 1和F 2的大小为__________,木栓B 所受的绳子对它的压力为__________.方向和竖直面成__________.

38、如下图所示,质量为m 的物体用一轻绳悬挂在水平轻杆BC 的端点上(轻杆B 端与墙用铰链相接),C 点由轻绳AC 系住.已知AC 与BC 的夹角为θ,则轻绳AC 上的拉力大小为______,轻杆BC 上的压力大小为________.

六、实验,探究题

(每空? 分,共? 分)

39、如图所示,某实验小组同学利用DIS 实验装置研究支架上力的分解。A 、B 为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负。A 连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动。B 固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m 的杆。将细绳连接在杆右端O 点构成支架。保持杆在水平方向,按如下步骤操作: ①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ

②对两个传感器进行调零

③用另一根绳在O 点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数 ④取下钩码,移动传感器A 改变θ角 重复上述实验步骤,得到表格。

(1)根据表格,A 传感器对应的是表中力 (选填“F 1”或“F 2”)。钩码质量为 kg(保留一位有效数字)。 (2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是( ) A.因为事先忘记调零

B.何时调零对实验结果没有影响

C.为了消除横杆自身重力对结果的影响

D.可以完全消除实验的误差

七、作图题

(每空? 分,共? 分)

40、如图所示,锅炉被安装在等高的混凝土地基A 、B 上,∠

AOB=90°,锅炉重2×104

N 。试求A 、B 两处受到的压力大小。

参考答案

一、计算题

1、解:(1)F 2=100N (2分) 与F 的夹角为60o (2分) 画图(1分)

(2)F2=N (3分)画图(2分)

2、

3、解析:根据力F作用在O点产生的效果,可把力F分解为沿OA、OB的力F1、F2,如图6-12甲所示,

图6-12

由对称性可知F1=F2=.对A物体受力分析如图乙所示,由平衡条件得:F T=F1·sin=tan.

答案:tan

4、解析:(1)箱子匀速前进,属于平衡状态,合外力为零.以箱子为研究对象,进行受力分析,其受重力、地面支持力、地面摩擦力、外界拉力,以水平、竖直方向为坐标轴的方向建立坐标系,利用正交分解法可得

F1cos45°=μ(mg-F1sin45°),

F1==100 N.

(2)设拉力与水平方向的夹角为θ,利用正交分解法,将水平、竖直两个方向的平衡方程整理有

F cosθ=μ(mg-F sinθ),F=.

当θ=arctanμ时,F有最小值,其值为F min==60 N.

所以该同学能用比F1小的力拉着箱子匀速前进,最小拉力为60 N.

答案:(1)100 N (2)能,60 N

5、(1)T=10F=4000N(4分)

(2)变小(2分)

理由是:,d变大,则F变小。(2分)

6、答案:375N 375N

解析:对运动员进行受力分析如图所示,根据平衡条件正交分解得:

F sin60°=F N sin30°

F cos60°+F N cos30°=mg.

解得F=mg=375N

F N=375N

二、多项选择

7、AC

8、AC

9、CD

10、【知识点】力的合成与分解力与平衡问题综合B3 B7

【答案解析】AD 解析解:A、对A,开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡,当施加F后,仍然处于静止,开始A所受的静摩擦力大小为m A gsinθ,若F=2m A gsinθ,则A、B之间的摩擦力大小可能不变.故A正确,B错误.C、对整体分析,由于AB不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A、B的总重力,施加F后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则B与墙之间一定有摩擦力.故C错误,D正确.

故选AD.:

【思路点拨】隔离对A分析,通过A受力平衡判断A、B之间摩擦力的变化.通过对整体分析,抓住AB不动,弹簧的弹力不变,判断B与墙之间有无摩擦.解决本题的关键能够正确地进行受力分析,运用共点力平衡进行求解,以及掌握整体法和隔离法的运用.

11、AD

12、AC

13、CD

14、答案:AC

解析:小船在牵引力的作用下匀速靠岸时,受到四个力的作用,绳子的拉力F T,船自身重力mg,水的阻力F阻,水对船的浮力F浮.如图所示,绳子的拉力有两个效果:即一个分力F T1,使船靠岸,另一个分力F T2竖直向上,由于船匀速,所以总有F T1=F阻,而F阻不变,所以F T1不变,但在船靠岸过程中,角θ增大,故拉力F T增大,而F浮减小,正确选项为A、C.

三、选择题

15、A

16、D

17、C

18、B

19、A

20、A

21、解析:对P、Q小环分析,小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力,根据平衡条件,这两个力是一对平衡力,支持力是垂直于杆子向上的,故绳子的拉力也是垂直于杆子的.则由几何关系可知,两绳与竖直方向的夹角相等,两绳的拉力相等,故F1∶F2=1∶1.

答案:B

22、解析:由三角形定则可判断A正确.

答案:A

23、解析:滑轮两边细绳的拉力均为mg,轻绳对横梁作用力是竖直向下的mg与沿BC斜向上的mg的合力,所以其方向不沿横梁指向竖直墙;其大小也不一定大于重物对绳的拉力mg;所挂重物m的质量越大,则竖直向下的mg与沿BC 斜向上的mg的合力越大,绳对横梁的作用力也越大;若使绳的C端位置升高,则绳BC段的作用力仍等于mg.选项C 正确.

答案:C

24、解析:以一粒谷粒为研究对象,刚好处于静止状态时有mg sinθ=μmg cosθ,则tanθ=μ,故应选择B项.

答案:B

25、A

26、D

27、【知识点】力的分解.B3

【答案解析】B解析:首选开始小明是推不动衣橱的,但是小明的推力与他自身的重力没什么关系.如图,

小明的重力可以分解成沿A,B俩个方向的力,由于底角较小,所以A,B方向的力会很大.

A对衣橱的力可以分解成水平方向和垂直方向的力,而水平方向的力有可能大于小明重力,

.故选:B.

【思路点拨】这个要从力的分解角度来解释,将重力分解为沿人字形架斜向下的两个力.

由于底角较小,根据三角函数关系得A板的作用力明显大于重力.我们应该知道两个分力的合力可以远小于两个分力,也就是说用一个较小的力可以产生两个较大的分力.

28、【答案】B

【考点】力的合成与分解的运用

【解析】解:绳子的最大承受拉力为1000N,所以两队都用600N的拉力拉时,绳子将不会被拉断;

两队之间的力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,所以两队对绳子的拉力总相等,

之所以某队获胜,是因为这队的摩擦力较大;

故选;B.

29、【答案】C

【解析】

以任意一只篮球为研究对象,分析受力情况,设球架对篮球的支持力N与竖直方向的夹角为α.

由几何知识得:

根据平衡条件得:

解得:

则得篮球对球架的压力大小为:。

故选C。

【考点】共点力平衡;力的合成与分解

30、D

31、D

32、A 拉力F有一个向上的分力,导致物体对地面的压力小于mg,故物体所受摩擦力f小于μmg,A正确.

33、[解析] F、F1和F2三个力构成一个三角形,如图所示,由图可知,当F2⊥F1时,F2最小,此时F2=Fsin37°=10×0.6 N=6 N.

[答案] B

34、【解析】选D。对保洁人员进行受力分析如图,将重力分解,结合二力平衡可知,F f=Gsinθ,F N=Gcosθ,向上爬行时,θ角变小,F f变小,F N变大,选项D正确。

35、【解题指南】木板缓慢转动时,小球所受重力的大小、方向均不变,墙对小球的弹力方向不变,木板对小球的弹力的方向不断变化。

【解析】选B。以小球为研究对象,画出小球受力的矢量三角形如图所示,由力的矢量三角形很直观地可看出:N1始终减小,N2始终减小。故选项B正确。

四、综合题

36、见解析

解析:题图(甲),产生效果:使物体压紧地面的力F1和沿地面水平向右有运动趋势的力F2.其中,F1=F·sinα,F2=F·cosα.题图(乙)中,产生效果:使物体压紧斜面的力F1和沿斜面有上滑趋势的力F2.其中,F1=F·sinα,F2=F cosα.

五、填空题

37、120 N 120 N 60°

38、答案:mg/sinθ,mg cotθ

解析:可将G沿AC和CB方向进行分解,由三角形知识得:tanθ=,sinθ=,故轻绳AC上的拉力大小为mg/sinθ,轻杆BC上的压力大小为mg cotθ.分解力时,根据解题需要进行分解,可使问题更简便.

六、实验,探究题

39、【解析】(1)A传感器中的力均为正值,故A传感器对应的是表中力F1,平衡时,mg=F1sinθ,当θ=30°时,F1=1.001N,可求得m=0.05kg。

(2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是消除横杆自身重力对结果的影响,故C正确。

答案:(1)F10.05 (2)C

七、作图题

40、【解析】重力可分解为沿OA方向和沿OB方向的两个分力,如图所示:

由几何知识可知:

G1=G2=Gcos45°=1.41×104N

锅炉对A、B两处的压力分别等于G1、G2,都等于1.41×104N。

答案:1.41×104N 1.41×104N

【总结提升】确定重力的作用效果的方法

(1)若与物体接触的是绳,重力的一个作用效果是沿绳指向绳伸长的方向。

(2)若与物体接触的是可转动的杆,重力的一个作用效果是沿杆指向重力的方向一侧。

(3)若与物体接触的是面,重力的一个作用效果是垂直于面指向重力的方向一侧。若只有一个接触面,重力的另一个作用效果与接触面平行指向重力的方向一侧,如斜面上的物体的重力的作用效果是垂直斜面向下和平行斜面向下两个分力。

【变式备选】如图所示,一个重为100N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O

与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦。试求小球对墙

面的压力F1和对A点的压力F2。

【解析】球的重力产生两个作用效果:压紧墙壁和A点,作出重力及它的两个分力F1'和F2'

构成的平行四边形如图所示。

球对墙面的压力F1=F1'=mgtanθ=100N,方向垂直墙壁向右。

球对A点的压力F2=F2'=mg/cosθ=200N,方向沿O→A方向。

答案:100N,方向垂直墙壁向右

200N,方向沿O→A方向

力的分解方法

力的分解方法 力的分解是高中物理的一个核心思想。虽然不会有题目考察力的分解的概念,但是基本上所有题都需要用到力的来分析的思想。力的分解通常有两种方式,一是按力的作用效果分解,另一种是正交分解。这两种方式适用的场景不同,选取当前场景中合适的方法会有效简化我们的解题过程。下面我来介绍一下这两种方法分别适合什么场景。 按力的作用效果分解 举个例子,如下图 物体静止在斜面上。斜面上的物体受重力摩擦力支持力。重力的作用效果有两个,一个是把物体压在斜面上(即Gcosθ),另一个是把物体往斜面下拽(即Gsinθ)。因此我们可以把重力分解成这两个力,这就是按力的作用效果分解的意思。 如果题目中力的实际作用效果的方向上很容易找到平衡力,那就用按力的作用效果分解。比如上面的例子,我们很容易看出,重力沿斜面方向的分力可以和摩擦力平衡,重力垂直于斜面的分力和支持力平衡,因此我们按力的作用效果分解很容易写出以下两个方程式:N+Gcosθ=0 F+Gsinθ=0 正交分解 如下图:

正交分解是指不考虑力的实际作用效果,统一将所有力分解成水平方向(x)和竖直方向(y)两个分力。 如果题目中力的实际作用效果不明显,或者物体受的力较多,那推荐用正交分解法。将每个力都分解成水平和竖直方向,然后每个方向上的所有分力加加减减,最终可以把这些力统一转化为水平方向和竖直方向上的两个力,这样虽然每个力都要分解,过程多了一些,但是我们的思路是很清晰的。 总结 其实我们做力的分解的目的是为了列出平衡力方程式。以上两种方法没有优劣之分,可能在某些场景下按力的作用效果分解更容易列出平衡力方程式,而在另一些场景下正交分解更加有效。大家还是需要多做题,多思考,做的题目足够多了自然会养成题感,会很快选出当前最适合的方法。

_力的分解知识点与习题及答案

力的分解基本知识点与练习题 基本知识点 一、分力的概念 1、几个力,如果它们共同产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同,则这几个力就叫做 那个力的分力(那个力就叫做这几个力的合力)。 2、分力与合力是等效替代关系,其相同之处是作用效果相同;不同之处是不能同时出现,在受力分 析或有关力的计算中不能重复考虑。 二、力的分解 1、力的分解的概念:求一个已知力的分力叫做力的分解。 2、力的分解是力的合成的逆运算。同样遵守力的平行四边形定则:如果把已知力F作为平行四边形的 对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力F1和F2。 3、力的分解的特点是:同一个力,若没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的力(因为对于 同一条对角线.可以作出无数个不同的平行四边形),通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。 4、按力的效果分解力F的一般方法步骤: (1)根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果 (2)根据力的作用效果,确定两个实际分力的方向; (3)根据两个分力的方向画出平行四边形; (4)根据平行四边形定则,利用学过的几何知识求两个分力的大小。也可根据数学知识用计算法。 三、对一个已知力进行分解的几种常见的情况和力的分解的定解问题 将一个力F分解为两个分力,根据力的平行四边形法则,是以这个力F为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形。在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形。这说明两个力的合力可唯一确定,一个力的两个分力不是唯一的。要确定一个力的两个分力,一定有定解条件。 假设合力F一定 1、当俩个分力F1已知,求另一个分力F2,如图F2有唯一解。 2、当俩个分力F 1, F2的方向已知,求这俩个力,如图F1,F2 有唯一解 3、当俩个分力F1, F2的大小已知,求解这俩个力。

高中物理知识点总结:力的合成、力的分解

一. 本周教学内容: 第一节力的合成 第二节力的分解 二. 教学目标 1. 明确共点力、合力、分力、力的合成、力的分解的概念,理解合力与其分力在作用效果上满足等效替代关系; 2. 会应用平行四边形定则进行力的合成和力的分解; 3. 学会按力的作用效果对力进行分解,明确正交分解含义并学会正交分解; 4. 了解各种力的分解方法以及解的情况; 5. 明确力的合成与力的分解的辩证关系。 细解知识点 一、共点力 作用于同一物体且作用线能够相交于一点的几个力,称之为共点力。 二、力的合成 1、合力与分力 如果一个力作用在物体上与几个力共同作用在物体上产生的效果相同,那么这个力就是那几个力的合力,那几个力就是这个力的分力。 相同的效果包括使物体产生相同的形变或是使物体产生相同的加速度。 2、合力与分力的关系 合力与分力是一种等效代换的关系。下图中,物体在力F作用下处于静止状态,在力 F1、F2共同作用下也能处于静止状态,即F1、F2共同作用的效果与力F单独作用的效果相同,于是F是F1、F2的合力;F1、F2是力F的分力,从作用效果上可以相互替换。即,对于下图而言,可以认为没有F1、F2作用,而是有力F作用,替换后,物体的运动状态保持不变。

3、力的合成 (1)力的合成:已知分力求合力的过程称为力的合成。 (2)平行四边形定则:以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形,该平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 (3)三角形定则与多边形定则 4、两个共点力的合成总结 (1)两个分力在一条直线上且同向时,它们的合力大小为两力之和,方向同两力方向。 (2)两个分力在一条直线上且反向时,它们的合力大小为两力之差,方向与较大分力方向相同。 (3)合力与分力的大小没有必然的联系,随分力间角度大小的不同,分力可能小于合力,也可能等于合力或大于合力。 (4)两个分力的大小保持不变,当两分力间的夹角变大时,合力变小。当两分力间的夹角变小时,合力变大。 (5)合力的取值范围 F1 F2 ≥ F ≥ |F1?DF2| 5、多力合成 求解三个或三个以上共点力的合力时,可先求出任意两个力的合力,再求出此合力与第三个力的总合力,依次类推,直到求完为止,求多力合力时,与求解的顺序无关。

(完整版)高一物理力的分解练习题及答案

高一物理力的分解练习题及答案 一、选择题(每小题4分,共24分) 1.下列说法中错误的是 A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力 B.同一个力可以分解为无数对分力 C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值 D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值 2.已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力 A.3 N、3 N B.6 N、6 N C.100 N、100 N D.400 N、400 N 3.物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是 ①重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 ②重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力 ③物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力 ④重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 4.物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使合力沿着OO′方向,如图1—16所示,则必须同时再加一个力F′,如F和F′均在同一水平面上,则这个力的最小值为 图1—16 A.F cosθ B.F sinθ C.F tanθ D.F cotθ 5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图1—17所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是 图1—17 A.必定是OA B.必定是OB C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC 6.一质量为m的物体放在水平面上,在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图1—18所示,则物体所受摩擦力F f 图1—18

高一物理力的分解知识点总结

2019年高一物理力的分解知识点总结 力的分解(resolution of a force) 将一个力化作等效的两个或两个以上的分力。分解的依据是力的平行四边形法则(见静力学公理)。接下来我们一起看看2019年高一物理力的分解知识点。 2019年高一物理力的分解知识点总结 物体受力分析的基本步骤 (1)首先要确定研究对象,可以把它从周围物体中隔离出来,只分析它所受的力,不考虑研究对象对周围物体的作用力; (2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。 再分析弹力。绕研究对象—周,找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点),由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。然后在分析这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压,若有,则画出弹力。 最后再分析摩擦力。根据摩擦力的产生条件,有弹力的地方就有可能受摩擦力。然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否有相对运动或相对运动趋势,画出摩擦力 (3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况,分析待定力,并画出研究对象的受力图; (4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。若不满足,则一定有

遗漏或多添了的力等毛病,必须重新进行分析。 物体受力分析时应注意的几个问题 1.有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力. 2.弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的. 3.两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定. 例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A 受几个力?从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F,但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零,这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定. 4.对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体,也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使

高一物理-力的分解知识点

1.力的合成 (1)力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的“等效力”(合力)。力的平行四边形定则是运用“等效”观点,通过实验总结出来的共点力的合成法则,它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。 (2)平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论: 如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n个力的合力为零。 (3)共点的两个力合力的大小范围是 |F1-F2| ≤F合≤F1+F2 (4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零。 2、力的分解 (1)分解原则,要按力的实际效果分解,例:下图中小球重力的分解: (2)基本类型: ①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。 ②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。 ③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。 (3)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律: ①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时,另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示,F2的最小值为:F2min=F sinα

②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时,另一个分力F2取最小值的条件是:所求分力F2与合力F垂直,如图所示,F2的最小值为:F2min=F1sinα ③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2取最小值的条件是:已知大小的分力F1与合力F同方向,F2的最小值为|F-F1| 3、正交分解法: 把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。用正交分解法求合力的步骤: (1)首先建立平面直角坐标系,并确定正方向 (2)把各个力向x轴、y轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向(3)求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合 (4)求合力的大小 合力的方向:(为合力F与x轴的夹角) 点评: 力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上,分解最终往往是为了求合力(某一方向的合力或总的合力)。 4、解题方法技巧 进行力的合成或分解常用以下方法: (1)作图法:按力的图示作出平行四边形,然后量出线段的长度并找出方向。 (2)计算法:先作出力的平行四边形,然后利用解三角形的有关知识求解。 (3)正交分解法:将各力沿相互垂直的方向先分解,然后求出两正交方向上的合力,再合成。 注意:合力和分力是等效替代的关系,因此,在分析物体受力时,合力和分力不能同时作为物体受到的力。 例1、如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.解析: 根据平行四边形定则,作出示意图乙,它是一个菱形,我们可以利用其对角线垂直平分,通过解其中的直角三角形求合力. 合力与F1、F2的夹角均为30°.

高中物理 第三章第五节力的分解教材及学情分析 新人教版必修1

3.5 力的分解 1 教材及学情分析 力学是整个高中阶段物理教学的重点之一,学好力学知识不仅是解决有关力问题的根本,而且是进一步学习其它物理知识的基础,而在力学中,力的分解又是分析解决力问题的基本方法。如何学好力的分解知识,正确掌握力的分解方法,对于刚进入高一的绝大部分学生都是有一定困难的。困难的原因:一是不知一个力如何进行分解;二是不清楚分解后的分力与合力究竟是什么关系。因此,教师在教学中要处理好这两个问题,引导学生从一开始就正确掌握力的分解方法。 2 设计思想 (1)渗透物理学中的等效替代思想和研究方法的教育。学生通过力的合成的学习,已基本明确了力的特征和力矢量的平行四边形定则,知道合力与分力的概念、等效与替代的思想。比较容易接受力的分解的含义和遵循的规律,但对力按效果分解的方法较难理解。这节课在设计中增加了多处学生参与的活动,通过亲身感受力的作用效果,增进学生对力按效果分解方法的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生动手操作和分析实际问题的能力、归纳问题的能力。 (2)体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。充分发挥多媒体的作用,通过展示、分析日常生活中应用力的分解的现象,让学生获得丰富的感性认识,激起学生的认知冲突,让学生感受物理与日常生活的密切联系,从而培养学生观察生活现象的习惯,用物理语言解释生活现象,提高学生提出问题、解决实际问题的能力。 3 教学目标 知识与技能 (1)理解力的分解概念和遵循的规律,知道力的分解是力的合成的逆运算。 (2)初步掌握由力的作用效果确定力的方法,运用力的分解知识解决实际问题。 过程与方法 (1)学习物理学的研究方法,领略等效替代的思想。 (2)参与探究实验,尝试用所学知识解决实际问题,培养学生的分析综合能力。 情感态度与价值观 (1)经历合作探究过程,领略科学探究中“等效替代”的思想,发展对科学的好奇心与求知欲。 (2)关注物理与生活相互联系,感受理论与实践的关系及物理世界的和谐联系。 4 教学重点 力的平行四边形定则的应用,按效果进行力的分解。 5 教学难点 力作用效果的确定,力的分解。 6 教学过程 1.创设情境,引入新课 这里有一个钩码,可用一根细线提起,可用两根细线提起,哪种情况细线容易被拉断。演示用一根细线提起来,再将此细线穿过钩码,两端上提分开,细线断了。以此激活课堂。 2.力的分解概念 学习力的分解,自然会感觉到分解和合成有什么联系?力的合成是几个力的效果用一个力代替,一个力也可以用几个力代替作用效果。

力的分解

xxxXXXXX 学校XXXX 年学年度第二学期第二次月考 XXX 年级xx 班级 姓名:_______________班级:_______________考号:_______________ 一、计算题 (每空? 分,共? 分) 1、将一个水平向右的F =100N 的力分解为两个分力F 1、F 2。 (1)若已知分力 F 1的方向如左图所示,大小恰好也等于100N ,求另一个分力F 2的大小和方向,并画出力的分解的示意图; (2)若分力F 1方向不变,但大小未知,如右图所示,求分力F 2的最小值,并画出力的分解的示意图。 2、电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但不能到绳的自由端去直接测量.某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L 的两根固定支柱A 、B (图中小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在A 、B 的中点用一可动支柱C 向上推动金属绳,使绳在垂直于A 、B 的方向竖直向上发生一个偏移量 d (d ?L ),这时仪器测得金属绳对支柱C 竖直向下的作用力为F . (1)试用L 、d 、F 表示这时金属绳中的张力F T ; (2)如果偏移量d =10 mm ,作用力F =400 N ,L =250 mm ,计算金属绳张力的大小.

3、如图6-11所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大? 4、 图6-13 如图6-13所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30 kg的箱子匀速前进,已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与水平面的夹角为θ=45°,g=10 m/s2.求: (1)绳子的拉力F1为多少? (2)该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进?如果能,请求出拉力的最小值;若不能,请说明理由. 5、为了将陷入泥泞里的汽车拉出来,驾驶员常按图(a)所示办法用钢索和大树相连并拉紧钢索,然后在钢索的中央用垂直于钢索的侧向力F拉钢索,从而使汽车移动。图(b)是某时刻的俯视图,力F大小为400N,钢索的中点被拉过0.4m,钢索总长L=16m。问: (1)汽车在图(b)所示时刻受到的拉力大小为多少? (2)如果力F恒定不变,且钢索的伸长忽略不计,那么,从图(a)所示时刻拉至图(b)所示时刻,汽车受到的拉 力大小如何变化?为什么? 6、如图所示为一攀崖运动员,正在 竖直崖壁上攀登,由于身背很重的行

高一物理力的分解知识点

高一物理力的分解知识点 高一物理力的分解知识点归纳 一、物体受力分析的基本步骤 (1)首先要确定研究对象,可以把它从周围物体中隔离出来,只分析它所受的力,不考虑研究对象对周围物体的作用力; (2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。 再分析弹力。绕研究对象—周,找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点),由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。然后在分析 这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压,若有,则画出弹力。 最后再分析摩擦力。根据摩擦力的产生条件,有弹力的地方就有可能受摩擦力。然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否 有相对运动或相对运动趋势,画出摩擦力 (3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况,分析待定力,并画出研究对象的受力图; (4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。若不满足,则一定有遗漏或多添了的力等 毛病,必须重新进行分析。 二、物体受力分析时应注意的几个问题 1.有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力. 2.弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不 一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的.

3.两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面 是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要 由研究对象受到的其它力与运动状态来确定. 例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜 面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A受几个力?从 一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F, 但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零, 这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定. 4.对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一 定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体, 也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使问题复杂化. 5.受力分析时要注意质点与物体的差别.一个物体由于运动情况 的不同或研究的重点不同,有时可以把物体看作质点,有时不可以 看作质点,如果不考虑物体的转动而只考虑平动,那就可以把物体 看作质点.在以后运用牛顿运动定律讨论力和运动的关系时均把物体 认为是质点,物体受到的是共点力. 6.注意每分析—个力,都应找出它的施力物体,以防止多分析出某些不存在的力.例如汽车刹车时还要继续向前运动,是物体惯性的 表现,并不存在向前的“冲力”.又如把物体沿水平方向抛出去,物 体做平抛运动,只受重力,并不存在向水平方向抛出的力。 7.注意只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施的力。例如所研究的物体是A,那么只能分析“甲对A”、“乙对A”’、“丙对A”……的力,而不能分析“A对甲”、“A对乙”、“A对丙”……的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通 过“力的传递”作用在研究对象上。 例如:A、B两物体并排放在水平面上,现用以水平恒力F推物 体A,A、B两物体一块运动。B物体只受重力mg、地面的支持力N1,A物体对它的推力N2和地面对它的摩擦力f。而不存在推力F,不 能认为F通过物体A传递给了B。

力的分解计算方法举例

力的分解计算方法举例 一、三角函数法 例1:如图所示,用光滑斜劈ABC 将一木块挤压两墙之间, 斜劈AB=2cm ,BC=8cm ,F=200N ,斜劈AC 对木块压力大小为____N , BC 对墙壁的压力为_____N 。 解析:先根据力F 对斜劈产生的作用效果,将力F 分解为 垂直AC 方向和垂直BC 方向的两个分力,然后由力矢量关系及 几何关系确定两个分力的大小。 选斜劈为研究对象,将F 进行分解如图所示,可以得出: 点评:三角函数法适用于矢量三角形是一 个直角三角形的情况,且已知合力的大小及其中 一个分力的方向。 二、相似三角形法 例2:两根等长的轻绳,下端结于一点挂一质量为m 的物体,上端固定在天花板上相距为S 的两点上,已知两绳能承受的最大拉力均为T ,则每根绳长度不得短于多少? 解析:因为天花板水平,两绳又等长,所以受力相等。又因MN 两点距离为S 固定,所以绳子越短,两绳张角越大,当合力一定时,绳的张力越大。设绳子张力为T 时,长度为L ,受力分析如右图所示。在左图中过O 点作MN 的垂线,垂足为P ,由三角形相似,对应边成比例得: , 解得: 例3:图1是压榨机的示意图,图中AB 、AC 是用铰链连接的两个等长的不计重力的轻杆,B 是固定的铰链,C 是有铰链的滑块,(C 的重力不计)。当在A 处加一个水平推力F 后,会使C 压紧被压榨的物体D ,物体D 受到的压力N 和推 力F 的大小之比N/F 为( ) A. 1 B. 3 C. 5 D. 7 解析:1.根据力F 作用于A 点所产生的效果将F 沿 AB 、AC 进行分解,组成一个力的平行四边形,如图2所 示;2.Fc 是杆对物块C 斜向下的压力,将Fc 分别沿Y 和X 方向分解,如图3所示,其中Ny 就是物块C 对物块 D 的压力(大小),所以本题要用到对力的两次分解; 3.由图可知,力的矢量图和压榨机的杆组成相似三角形, 所以我们可以根据相似三角形对应

力的分解例题习题附答案

第12讲力的分解 ?例题 【例1】如图所示,物体的重力G=100N,试求绳AB,BC 所受力的大小. 方法一: 力的分解 F AB=F2=G/tan53o = 100N ×3/4 = 75N F BC=F1=G/sin53o = 100N × 5/4 = 125N 方法二: 力的合成 F BC=F1=G/ sin53o = 100N × 5/4=125N F AB=F合=G/tan53o = 100N × 3/4=75N 方法三: 力的合成 F合=G=100N F BC= F合/ sin53o = 100N × 5/4 = 125N F AB=F合/tan53o = 100N × 3/4 = 75N 方法四: 力的合成 F合=F BC(平衡力) F AB = G/tan53o = 100N × 3/4 = 75N F BC = F合=G/ sin53o = 100N × 5/4 = 125N 方法五: 力的合成 以B点为坐标原点建立直角坐标系。 由于F BC不在坐标轴把它分解到X轴和Y轴分别是 F BCX,F BCY 在X轴F BCX = F AB 在Y轴F BCY= G=100N F BC = F BCY/ sin53o = 100N × 5/4 = 125N F AB= F BCX /tan53o = 100N × 3/4 = 75N ?习题 一、选择题。 1.一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是() A.F是物体实际受到的力 B.F1和F2不是物体实际受到的力 C.物体同时受到F1、F2和F三个力作用 D.F1和F2共同作用的效果与F相同 2.下列说法中错误的是() A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力 B.同一个力可以分解为无数对分力 C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值 D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值 3. 已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力() A.3 N、3 N?????? ? B.6 N、6 N C.100 N、100 N?????? D.400 N、400 N 4.下列哪一组物理量在运算时遵从平行四边形定则 () A.位移、速度、加速度、力 B.位移、长度、速度、电流 C.力、位移、热传递、加速度 D.速度、加速度、力、路程 5. 在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是() A. 重力和斜面的支持力 B. 重力,下滑力和斜面的支持力 C. 重力,下滑力 D. 重力,支持力,下滑力和正压力 6.将一个力分解成两个力,则这两个分力与合力的关系是() A.两分力大小之和一定等于合力的大小 B.任一分力都一定小于合力 C.任一分力都一定大于合力 D.任一分力都可能大于、小于或等于合力 7.物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是

力的分解教案《力的分解》教学设计

力的分解教案《力的分解》教学设计 一、课标要求 通过观察与体验认识力的作用效果,学会根据力的作用效果对力进行分解,会用力的分解分析解决生活中的实际问题。 二、教学分析 1.在教材中的地位和作用 在学此节内容之前学生已经学习了力的概念、力的表示及分类、力学中的三种力、力的合成。 力的分解是等效思想的具体应用,等效思想是物理学重要的思想方法之一,学习力的合成时学生已有所了解,本节教学要注意让学生进一步了解和运用等效思想。 矢量是完全不同于标量的一类物理量,它的运算遵循平行四边形定则。通过力的合成与分解掌握力的平行四边形定则,为位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度等矢量的学习、为牛顿定律乃至整个高中物理的学习奠定了基础。 应用数学知识解决物理问题的能力是高中物理要求的五种基本能力之一,本节内容要求学生要会运用平行四边形、直角三角形、菱形等数学知识计算分力的大小,因此教学中要有意识的培养学生的知识迁移能力。 综上所述,本节内容是本章的重点也是难点,也是整个高中物理的基础之一。 2.学生情况分析

学生通过前几节的学习已经对力的基本概念和表示方法、力学中 常见的三种力、合力与分力的等效替代关系有了一定的认识,形成了一定的认知结构,并通过力的合成方法认识了力的平行四边形定则,初步学会了应用几何知识解决力学问题,为本节课的学习奠定了基础。 三、设计思想 1.课时安排 考虑到学生的认知基础及本节内容的重要性和认知难度,笔者将 本节内容分两课时处理,把“根据力的作用效果分解力”作为该节的第一课时内容。 2.两类知识及教学策略 按照现代认知派关于知识的分类,笔者将本课时的新授知识和需 要用到的原有知识分类如下: 陈述性知识: 力的作用效果──改变物体的运动状态,使物体发生形变。 力的平行四边形定则。 力的分解的概念──已知合力求分力。 其中力的分解的概念是新授课的陈述性知识。 对于陈述性知识,笔者采用的教学策略主要是: 程序性知识: 根据力的作用效果和平行四边形定则作图的方法。 应用几何知识计算分力。 应用力的分解方法分析实际问题。

力的分解教案

第六节力的分解 教学目标 一、知识目标 1.理解力的分解与力的合成互为逆运算,都是力的等效代替,满足力的平行四边形定则。 2.了解力的分解具有惟一性的条件。 3.掌握按力的效果进行力的分解的方法。 二、能力目标 1.培养学生的观察、实验能力。 2.培养学生用数学工具解决物理问题的能力。 三、德育目标 1.渗透“等效代替”的思想。 2.渗透“对立统一”的观点。 重点:在具体问题中如何根据力的实际作用效果和力的平行四边形定则进行力的分解 难点 1.如何确定分力的方向。 2.力的分解具有惟一性的条件。 教法建议 一、关于力的分解的教材分析和教法建议 力的分解是力的合成的逆预算,是求一个已知力的两个分力。在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定,是根据力的作用效果进行的。在前一节力的合成学习的基础上,学生对于运算规律的掌握会比较迅速,而难在是对于如何根

据力的效果去分解力,课本上列举两种情况进行分析,一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解,一个是斜面上物体所收到的重力的分解,具有典型范例作用,教师在讲解时注意从以下方面详细分析: 1.对合力特征的描述,如例题1中的几个关键性描述语句:水平面、斜向上方、拉力F,与水平方向成θ角,关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论,以免分散学生的注意力。 2.合力产生的分力效果,可以让学生从日常现象入手(如下图所示)。由于物体的重力,产生了两个力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木杆压靠在墙面上,教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋,用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果。 3.分力大小计算书写规范。在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识。 二、关于力的正交分解的教法建议: 力的正交分解是一种比较简便的求解合力的方法,它实际上是利用了力的分解的原理把力都分解到两个互相垂直的方向上,然后就变成 了在同一直线上的力的合成的问题了。使计算变得简单。由 于学生在初中阶段未接触到有关映射的概念,所以教师在讲 解该部分内容时,首先从直角分解入手,尤其在分析斜面上 静止物体的受力平衡问题时,粗略介绍正交分解的概念就可以了。 教学方法:实验观察法、归纳总结法。 教学用具:投影仪、投影片。 课时安排:3课时 教学过程

《力的分解》教学设计完美版

《力的分解》教学设计 【设计理念】 本节课内容与实际生活联系紧密,我们的理念是从生产生活中提炼出模型,再走向生产生活。坚持以学生体验为中心,创设大量丰富的实验和情境:拉车,平面,斜面,三角支架等,让学生充分体验和认识具体问题中力产生的实际效果,轻松突破重难点。 【关键词】实验教学;模型;导学案;探究体验,合作讨论。 【教学目标重难点】 1、教学目标 根据素质教育的要求,课堂教学目标应多元化。结合新课程理念,三维教学目标如下: 知识与技能 (1)理解分力的概念,知道分解是合成的逆运算。 (2)会用平行四边形定则进行作图并计算。 (3)掌握根据力的效果进行分解的方法,初步了解正交分解法。 (4)能用力的分解分析生产生活中的问题。 过程与方法 (1)强化“等效替代”的思想。 (2)培养学生观察及设计实验的能力。 (3)培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。 情感态度与价值观 (1)培养学生参与课堂活动的热情,培养研究周围事物的习惯。 (2)培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气。 2、教学重点、难点 既是重点又是难点的是:在具体情况中如何根据实际效果,利用平行四边形定则进行力的分解。 【教学过程】 引入: 创设情境:将课堂延伸到户外,户外实验“单手拉双车”。我们的学生缺乏这样的生活体验,他们认为车很难拉动,“拉动双车”更是难以想象,通过亲身参与或观看其他同学的实验,可以使课堂教学立即吸引学生的注意力,激发探求新知识的愿望,调动

内在学习的动力。 同时从这个具体问题很自然地提炼出“等效”思想和“分力”的概念,轻松地解决“为什么要进行力的分解”,一气呵成地引入课题《力的分解》。 新课教学: 概念形成和问题提出:力的分解的概念,怎样进行力的分解,为什么可以用平行四边形定则进行,具体做法怎样?用平行四边形定则进行力的合成,学生较易完成,而对于逆运算——力的分解用平行四边形来完成,我们认为:不能只说,而要让学生做起来,在“做”当中做好准备并且在“做”后发现问题——力的分解有无数种可能。 对于问题探究:如何确定力的实际效果,教学中设计三个模型,层层递进。 模型一:放在水平面上物体所受斜向拉(或推)力F的分解 模型二、放在斜面上物体所受重力G的分解 模型三、三角支架拉力(悬绳拉力)的分解 前两个模型普遍且典型,学生有一定的生活经验,鼓励学生大胆地说,直接地观察,独立尝试分解过程,教师对分解过程规范示范,同时训练学生用数学工具解决好物理问题的意识和能力。对于三角支架模型,学生接触不多,经验缺乏,受力学结构的干扰,学生进行拉力的分解时,难在“确定效果”上。鼓励学生大胆尝试,利用前面所学进行分解,选择有代表性的作品展示,激发新的思考。然后创造条件,利用身边的三角支架亲身体验效果。通过体验,确定效果,纠正错误认识,通过交流,互相激励,取长补短。再将支架变形,鼓励学生猜测效果,究竟对不对,教师用自制教具“三角支架结点拉力效果显示仪”来验证。 鼓励学生将所学知识应用于生活实践,在这一过程中主要通过生活中的实例引导学生体会力的分解的应用。让学生意识到物理既源于生活又走向生活,培养研究周围事物的习惯,培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气。既消化理解新知识,有主动将理论知识带到生活中去,为此设置两个递进的问题 (1)为什么高大的桥要建很长的引桥? (2)为何单手可以拉双车? 作为呼应和反馈检测,请知识储备、研究能力已具备的学生解释户外实验“单手拉双车”。 课堂小结

高一物理力的分解练习题

高一物理力的分解练习题 一、选择题 1.下列说法中错误的是 () A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力 B.同一个力可以分解为无数对分力 C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值 D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值 2.已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力 A.3 N、3 N B.6 N、6 N C.100 N、100 N D.400 N、400 N 3.物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是 ①重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 ②重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力 ③物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力 ④重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 4.物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使合力沿着OO′方向,如图1—16所示,则必须同时再加一个力F′,如F和F′均在同一水平面上,则这个力的最小值为 图1—16 A.F cosθ B.F sinθ C.F tanθ D.F cotθ 5.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图1—17所示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是 图1—17 A.必定是OA B.必定是OB C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC

6.一质量为m 的物体放在水平面上,在与水平面成θ角的力F 的作用下由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图1—18所示,则物体所受摩擦力 F f 图1—18 A.F f <μmg B.F f =μmg C.F f >μmg D.不能确定 7.下列关于合力和分力的说法中,正确的是( ) A.力的合力总比任何一个分力都大 B. 两个力的合力至少比其中的一个分力大! C. 合力的方向只与两分力的夹角有关 D. 合力的大小介于两个力之和与两个力之差的绝对值之间 8.作用于一个点的三个力,F 1=3N 、F 2=5N 、F 3=7N ,它们的合力大小不可能的是( ) A.0 B.2N C.15N D.18N 9. 如图13所示,质量为m 的物体在斜面上静止不动,当斜面的倾角θ逐渐增大时,物体仍保持静止,下列分析正确的是( ) A. 物体对斜面的压力增大 B. 静摩擦力增大 C. 重力垂直于斜面的分力增大 D. 重力平行于斜面的分力增大 10. 如图所示,OA < OB ,则OA 绳受到拉力T 1与OB 绳受到的拉力T 2的大 小是( ) A. T 1 > T 2 B. T 1 < T 2 C. T 1 = T 2 D. 不能确定 11.如图所示,一个半径为r 、重为G 的圆球,被长为r 的细绳挂在竖直的光滑 的墙壁上,绳与墙所成的角度为30°,则绳子的拉力T 和墙壁的弹力N 分别是 ( ). A.T =G ,2G N = B .T =2G ,N =G C.G 23 N ,G 3T == D.G 33 N ,G 332T ==

高中物理:力的分解教案

《力的分解》教案 教学目标: (一)知识与技能 1、理解分力及力的分解的概念. 2、理解力的分解与力的合成互为逆运算,且都遵守力的平行四边形定则. 3、掌握按力的作用效果进行分解的一般步骤,学会判断一个力产生的实际效果 (二)过程与方法 1、强化“等效替代”的思想。 2、培养观察、实验能力。 3、培养运用数学工具解决物理问题的能力。 4、培养用物理语言分析问题的能力。 (三)情感、态度与价值观 1、通过分析日常现象,培养学生探究周围事物的习惯。 2、培育学生发表见解的意识和与他人交流的愿望。 教学重点 在实际问题中如何根据力产生的作用效果进行力的分解. 教学难点 如何确定一个力产生的作用效果 教学方法 分析日常现象,提出问题,引导探究,实践体验,讨论交流,用物理语言描述出力的分解的方法。 教学用具 电子台秤,物块,橡皮筋,弹簧秤,铅笔,细线,钩码,多媒体课件。 教学过程 引入新课 【学生活动】:趣味拔河 【过渡引言】:相信同学们学了今天的课程之后就能够明白其中的道理. 【板书】力的分解 新课教学: 【设问】:(回顾、铺垫)什么是合力?什么是分力?什么叫力的合成?力的合成遵循什么法则? 【学生回答】:如果原来几个力产生的作用效果跟一个力产生的作用效果相同,这一个力就叫做原来那几个 力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力。求几个力的合力的过程叫做力的合成。 1

2 力的合成遵循平行四边形定则。 【 引导学生】 而已知物体的合力求分力的过程,我们把它叫做力的分解。 【板书】1、求一个已知力的分力叫力的分解 【引导学生】那么,力的分解又应该遵循什么定律? 【学生思考并回答】:也应遵循平行四边形定则 【视频】三脚架演示实验 【板书】2、力的分解遵守平行四边行定则. 引导学生推理得出:力的分解与力的合成互为逆运算. 【过渡引言】不加限制条件,一个对角线可以做出无数组平行四边形,即一个力可分解为无数组不同的分力. 如右图 在实际问题中, 力产生的作用效果往往是确定的,一个已知力究竟要怎样分解? 【教师活动】:利用多媒体展示耙工作的示意图,引导学生阅读课文并思考: 1、拖拉机对耙的斜向上的拉力F 产生了什么效果? 2、这样的效果能不能用两个力F 1和F 2来实现?方向怎样? 下面,利用台秤来模拟耙工作 【演示实验1】将物体放在台秤上,观察台秤的示数。再用斜向上的力拉重物,让学生观察平板台秤示数如何变化,物体运动情况如何? 【提问】 台秤示数如何变化?这说明什么?物体运动情况如何?又说明什 么?(请学生回答) 【学生回答】 台秤示数减小,物体在水平方向运动。 【教师引导学生】 斜向上的拉力产生两个作用效果:水平向前拉物体,竖直向上提物体. 那么,我们是否可用一个竖直向上的力和一个水平向前的力共同作用来达到同样的效果。即:F 1和F 2两个力来等效替代力F ? 如果F 1和F 2作用的效果和F 作用的效果相同.F 1和F 2就是F 的两分力.(多媒体演示分解过程). 在实际问题中,力产生的作用效果往往是确定的,通过分析可以找出其作用效果,从而确定两分力的方向,再来进行分解,就可以得到唯一确定的解. 【板书】3、通常按力的作用效果来进行力的分解. [过渡引言] 按力的作用效果分解力的关键是要确定一个力产生的实际效果. 我们再来探究两个常见实例: 【演示实验2】利用台秤、弹簧秤模拟斜面上静止不动的物块实验:

力的合成力的分解练习题

力的合成力的分解练习题 Prepared on 22 November 2020

力的合成与分解练习 一、选择题 1、如图所示,水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固 定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物,∠CBA=30°,则滑轮受到 绳子的作用力为(g取10 N/kg)( ) A.50N B.50N C.100 D.100N 2、作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形,如图所 示。这五个恒力的合力是最大恒力的() A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.5倍 3、如图所示,轻绳一端系在质量为m的物块A上,另一端系在一个套在粗糙竖直杆 MN的圆环上.现用水平力F拉住绳子上一点O,使物块A从图中实线位置缓慢下降 到虚线位置,但圆环仍保持在原来位置不动。在这一过程中,环对杆的摩擦力F1和 环对杆的压力F2的变化情况是 A.F1保持不变,F2逐渐增大 B.F1保持不变,F2逐渐减小 C.F1逐渐增大,F2保持不变 D.F1逐渐减小,F2保持不变 4、有两个共点力F 1、F 2 ,其大小均为8N,这两个力的合力的大小不可能的 是 A 0 B 8N C 15N D 18N 5、做引体向上时,两臂与横杠的夹角为多少度时最省力() A. 0°B. 30°C. 90°D. 180° 6、如图所示,木块在推力F作用下向右做匀速直线运动,则下列说法中正确的有() A.物体一定受摩擦力作用 B.物体所受摩擦力与推力的合力一定为零 C.物体所受摩擦力与推力的合力的方向不一定竖直向下 D.物体所受摩擦力与推力的合力的方向一定水平向右 7、如图所示,是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象,则这 两个力的大小分别是( ) A.1 N和4 N B.2 N和3 N C.1 N和5 N D.2 N和4 N 8、(2012全国上海物理卷)已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方 向成30°角,分力F2的大小为30N,则() 的大小是唯一的的方向是唯一的 有两个可能的方向可取任意方向 9、如图所示,轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物,AO与BO垂直,BO与竖直方向的夹角为θ,OC连接重物,则( ) A.AO所受的拉力大小为mg sinθB.AO所受的拉力大小为 C.BO所受的拉力大小为mg cosθD.BO所受的拉力大小为 10、如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直.杆的下端有 一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为 G的物体.BO段细线与天花板的夹角为θ=30°.系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法 正确的是( ) A.细线BO对天花板的拉力大小是G/2B.a杆对滑轮的作用力大小是G/2 C.a杆和细线对滑轮的合力大小是G D.a杆对滑轮的作用力大小是G 11、已知一个力的大小为100 N,它的一个分力F1的大小为60 N,则另一个分力F2的大小( ) A.一定是40 N B.一定是80 N C.不能大于100 N D.不能小于40 N

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