高一物理力的分解知识点总结,高中物理力的分解典型例题及答案
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高中物理力的分解题解析与解答技巧在高中物理学习中,力的分解题是一个常见的题型。
掌握力的分解技巧对于解决这类题目非常重要。
本文将通过具体题目的举例,分析解题思路,并给出解答技巧,帮助高中学生更好地应对这类问题。
一、问题引入假设有一位学生小明,他正在学习力的分解。
下面我们通过一个例题来引入这个话题。
例题1:一个力F=10N作用在一个物体上,根据实验测得这个力可以被分解为两个力F1和F2,F1=6N,F2=8N。
请问F1和F2的合力是多少?二、解题思路解决力的分解问题,首先需要明确力的合成与分解的概念。
力的合成是指将多个力合成为一个力的过程,力的分解则是将一个力分解为多个力的过程。
在力的分解题中,我们通常需要根据已知的力及其分解方向,求解合力的大小和方向。
对于例题1,我们可以通过以下步骤解答。
1. 绘制力的分解图根据题目中的信息,我们可以绘制出力的分解图。
图中箭头表示力的大小和方向,图中F表示力F=10N,F1表示力F1=6N,F2表示力F2=8N。
2. 利用三角形法则求解合力根据三角形法则,我们可以得到合力Fh的大小和方向。
将力F1和力F2的箭头平行移动,使其起点与力F的起点重合,终点与力F的终点重合,然后连接起点和终点,即可得到合力Fh的大小和方向。
3. 计算合力的大小根据三角形法则,我们可以得到合力Fh的大小。
在图中,我们可以看到合力Fh的大小约为14N。
三、解答技巧在解答力的分解题时,我们可以运用以下技巧:1. 熟练掌握三角形法则三角形法则是解决力的合成与分解问题的基本方法。
通过将力的箭头平行移动,连接起点和终点,我们可以得到合力的大小和方向。
因此,熟练掌握三角形法则是解决力的分解题的关键。
2. 注意力的正负方向在力的分解题中,力的分解方向通常已给出。
我们需要注意力的正负方向,以保证计算的准确性。
在绘制力的分解图时,箭头的方向应与题目中给出的分解方向一致。
3. 画图清晰明了在解答力的分解题时,我们应该画出清晰明了的分解图。
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示,质量为m的木块质量为M的三角形斜劈B上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B。
A沿三角斜劈匀速上滑,B保持静止,则()A. 地面对B的支持力大小一定等于(M+m)gB. B与地面之间一定存在摩擦力C. B对A的支持力一定小于mgD. A与B之间一定存在摩擦力【答案解析】AA、将A、B看成整体,竖直方向上受力平衡,则可知地面对B的支持力的大小一定等于,故A正确;B、将A、B看成整体,由于平衡合力为零,故B与地面之间无摩擦力,故B错误;C、对A分析作出对应的受力分析图如图所示;根据平衡条件可知,支持力等于重力和推力在垂直斜面上的分力,由于不明确F的大小,故无法确定支持力与重力的关系,故C错误;D、由图可知,若重力和推力在沿斜面方向上的分力相同,则物体A可以不受B的摩擦力,故D错误。
点睛:先对A、B整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;再对物体A受力分析,根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力。
2.(多选题)位于坐标原点O的质点在F1、F2和F3三力的作用下保持静止,已知其中F1的大小恒定不变,方向沿y轴负方向的;F2的方向与x轴正方向的夹角为θ(θ<45°),但大小未知,如图所示,则下列关于力F3的判断正确的是()A.F3的最小值为F1cosθB.F3的大小可能为F1sinθC.力F3可能在第三象限D.F3与F2的合力大小与F2的大小有关【答案解析】AC【考点】合力的大小与分力间夹角的关系.【分析】三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;题中第三个力F3与已知的两个力的合力平衡.【解答】解:A、三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;通过作图可以知道,当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小,等于F1cosθ,即力F3的最小值为F1cosθ.故A正确;B、θ<45°,故sinθ<cosθ,由前面分析知F3的最小值为F1cosθ,则不可能等于F1sinθ,故B错误;C、通过作图可知,当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向,而三力平衡时,三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上,可能在第三象限,故C正确;D、根据平衡条件:F3与F2的合力大小一定与F1等值反向,则与F2大小无关,故D错误;故选:AC.3.杂技表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O、a、b、c、d等为网绳的结点,安全网水平张紧后,质量为m的运动员从高处落下,恰好落在O点上.该处下凹至最低点时,网绳dOe、bOg均为120°张角,如图乙所示,此时O点受到向下的冲击力大小为2F,则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为()A.F B. C.2F+mg D.【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成;力的合成与分解的运用.【分析】将运动员对O点的冲力进行分解:分解成四个沿网绳的分力,根据几何关系求解O点周围每根网绳承受的张力大小.【解答】解:将运动员对O点的冲力分解成四个沿网绳的分力,根据对称性,作出图示平面内力的分解图,根据几何关系得,O点周围每根网绳承受的张力大小F′=F.故A正确.故选A4.如图,一小车上有一个固定的水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定,下端连接一质量为m的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小车沿水平面做加速运动时,细线保持与竖直方向的夹角为α.已知θ<α,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.小车一定向右做匀加速运动B.轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向C.小球P受到的合力不一定沿水平方向D.小球Q受到的合力大小为mgtanα【答案解析】D【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】先对细线吊的小球分析进行受力,根据牛顿第二定律求出加速度.再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究,得出轻杆对球的作用力方向.【解答】解:A、对细线吊的小球研究,根据牛顿第二定律,得mgtanα=ma,得到a=gtanα,故加速度向右,小车向右加速,或向左减速,故A错误;B、由牛顿第二定律,得:mgtanβ=ma′,因为a=a′,得到β=α>θ,则轻杆对小球的弹力方向与细线平行,故B错误;C、小球P和Q的加速度相同,水平向右,则两球的合力均水平向右,大小F合=ma=mgtanα,故C错误,D正确.故选:D.5.关于合力和分力,下列说法不正确的是()A.1N和2N的两个共点力的合力可能等于2NB.两个共点力的合力一定大于任一个分力C.两个共点力的合力可能大于任一个分力,也可能小于任何一个分力D.合力与分力是等效替代关系,因此受力分析时不能重复分析【答案解析】B【考点】力的合成.【分析】解答此题时,要从合力与分力的关系:等效替代,进行分析.根据平行四边形定则分析合力与分力的大小关系:如果二力在同一条直线上,同方向二力的合力等于二力之和;同一直线反方向二力的合力等于二力之差.如果二力不在同一条直线上,合力大小介于二力之和与二力之差之间.【解答】解:A、1N和2N的两个共点力的最大合力为3N,最小合力为1N,故A正确;BC、力的合成遵守平行四边形定则,两个力的合力可以比分力大,也可以比分力小,也可以等于分力,故B不正确,C正确;D、合力是分力等效替代的结果,因此受力分析时不能重复分析,故D正确;本题选择不正确的,故选:B.6.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角,其截面图如图所示.则关于导体棒中的电流方向、大小分析正确的是()A.向外, B.向外, C.向里, D.向里,【答案解析】D【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;洛仑兹力.【分析】由导体棒所受重力和弹力方向以及左手定则,可知导体棒电流向里,对其受力分析,正交分解可得电流大小.【解答】解:对导体棒受力分析如图;BIL=mgtan60°,解得,由左手定则知电流方向向里,故选:D7.(多选题)均匀长棒一端搁在地面上,另一端用细线系在天花板上,如图所示受力分析示意图中,正确的是()A. B. C. D.【答案解析】ACD【考点】力的合成与分解的运用.【分析】均匀长木棒处于静止状态,抓住合力为零确定受力图的正误.【解答】解:A、因为重力mg和地面支持力FN的方向都在竖直方向上,若拉力F在竖直方向上,则地面对木棒就没有摩擦力作用(木棒对地面无相对运动趋势),故A正确;B、若拉力F的方向与竖直方向有夹角,则必然在水平方向上有分力,使得木棒相对地面有运动趋势,则木棒将受到地面的静摩擦力Ff,且方向与F的水平分力方向相反,才能使木棒在水平方向上所受合力为零,故B错误,C、D正确.故选ACD.8.(多选题)如图所示,倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体,在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,若图中φ=45°,则()A.物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上B.物体与斜面间的动摩擦因数μ=C.物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上D.物体与斜面间的动摩擦因数μ=【答案解析】AD【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】本题具有一定的空间思维逻辑,画出受力分析图,然后进行受力分析,最后简化到斜面平面内的受力分析.【解答】解:A、C、对物块进行受力分析,如图所示:物块在重力G、斜面的支持力N、推力F、沿虚线方向上的摩擦力f共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动,因为G,N,F三力的合力方向向下,故摩擦力f方向沿斜面虚线向上,所以物块向下运动,故A正确,C错误;B、D、现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边(也垂直于推力F)的下滑力G1、垂直与斜面的力G2,如图所示:其中G2恰好把N平衡掉了,这样可视为物体在推力F、下滑力G1、摩擦力f三个力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,根据三力平衡特点,F与G1的合力必沿斜面向下,同时摩擦力f 只能沿斜面向上,故选项A 对BC错;根据几何关系,F与G1的合力:F合==G1,即f=G1,故物体与斜面间的动摩擦因数μ===,故B错误,D正确.故选:AD9.如图所示,斜面的倾角为30°,物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端,A、B重力分别为10N、6N,整个装置处于静止状态,不计一切摩擦,则弹簧测力计的读数为()A.5N B.6N C.10N D.11N【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】分析A的受力,求出A对弹簧的拉力,该拉力即为弹簧受到的拉力大小,也就是弹簧秤的示数.【解答】解:分析A的受力,弹簧对A的拉力等于A的重力沿斜面向下的分力,故F=Gsin30°=5N,故弹簧测力计的读数为5N.故A正确,BCD错误.故选:A.10.(多选题)如图所示,表面光滑的半圆柱体固定在水平面上,小物块在拉力F的作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向,则()A.小物块受到的支持力逐渐变大B.小物块受到的支持力先变小后变大C.拉力F逐渐变小D.拉力F先变大后变小【答案解析】AC【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】对滑块受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平衡条件列式求解出拉力和支持力的数值,在进行分析讨论.【解答】解:解:对滑块受力分析,受重力、支持力和拉力,如图,根据共点力平衡条件,有:N=mgsinθF=mgcosθ其中θ为支持力N与水平方向的夹角;当物体向上移动时,θ变大,故N变大,F变小.故A、C正确,B、D错误.故选AC.。
力的分解知识集结知识元力的分解知识讲解力的分解一、力的分解1.力的分解:求一个已知力的分力叫做力的分解.2.分解规律:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则,即把已知力作为平形四边形的对角线,那么,与已知力共面的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力.3.力的分解方法:根据力F产生的作用效果,先确定两个分力的方向,再根据平行四边形定则用作图法作出两个分力F1和F2的示意图,最后根据相关数学知识计算出两个分力的大小二、力的分解的解的问题1.已知两分力方向(1)两分力方向在一条直线上时当两力与合力同向时,无论是同向还是反向,均有无数组解.(2)两分力不在一条直线上时要使问题有解,合力必夹在两分力之间,仅有一组解.2.已知一个分力的大小和方向合力与一个确定的分力已经确定了三角形的三个顶点(三力在一条直线上的情况可看成是压扁的三角形),由三角形定则知,解是唯一的.3.已知两个分力的大小要使问题有解,两个分力的代数和不能小于合力的大小;差的绝对值不能大于合力的大小.在这个前提下讨论,可以做图得到结果.(1)当时在平面内有两解,在空间中有无数解.(如图所示)(2)当时,有唯一解(3)当时,有唯一解4.已知其中一分力F1的方向和另一分力F2的大小时(1)已知方向的分力与合力成锐角时(2)已知方向的分力与合力成直角或钝角时当时,无解.当时,有唯一解.按力的效果进行分解一、按效果分在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力,要看力的实际作用效果二、分解方法:1.根据力的实际作用效果确定两个分力的方向2.根据两个分力的方向做平行四边形3.根据平行四边形和相关的数学知识,求出两个分力的大小和方向.正交分解法正交分解法是把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解,其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算,它是处理力的合成和分解的复杂问题的一种简便方法,其步骤如下:1.正确选定直角坐标系.通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴方向的选择则应根据实际问题来确定,原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即:使向两坐标轴投影分解的力尽可能少.在处理静力学问题时,通常是选用水平方向和竖直方向上的直角坐标,当然在其他方向较为简便时也可选用.2.分别将各个力投影到坐标轴上,分别求出x轴和y轴上各力的投影的合力F x和F y:F x=F1x+F2x+F3x+……;F y=F1y+F2y+F3y+……(式中的F1x和F1y是F1在x轴和y轴上的两个分量,其余类推.)这样,共点力的合力大小为:F=.3.设合力的方向与x轴正方向之间的夹角为α,因为tanα=,所以,通过查数学用表,可得α数值,即得出合力F的方向.特别的:若F=0,则可推得F x=0,F y=0.这是处理多个力作用下物体平衡问题的常用的好办法.例题精讲力的分解例1.关于力的分解,下列说法中不正确的是()A.一个力可以分解成两个比它大的分力B.一个力可分解成两个大小跟它相等的力C.如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力就是唯一的D.如果一个力以及它的一个分力大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了例2.如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角α,且α为锐角,则()A.当F1>F sinα时,一定有两解B.当F1=F sinα时,有唯一解C.当F1<F sinα时,无解D.当F sinα<F1<F时,一定有两解例3.如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成53°角时,物块也恰好做匀速直线运动.则物块与桌面间的动摩擦因数为(不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6)()A.B.C.D.当堂练习单选题练习1.在日常生活中,力的分解有着广泛的应用,如甲图用斧子把木桩劈开的图,已知两个侧面之间的夹角为2θ,斧子对木桩施加一个向下的力F时,产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2,由乙图可得下列关系正确的是()A.B.C.D.练习2.如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是()A.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小B.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大D.当θ一定时,M越小,可悬挂重物C的质量m越大练习3.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时()A.有无数组解B.有两组解C.有唯一解D.无解练习4.为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是()A.减小上山车辆受到的摩擦力B.减小上山车辆的重力C.减小上山车辆对路面的压力D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力练习5.关于力的分解,下列说法中不正确的是()A.一个力可以分解成两个比它大的分力B.一个力可分解成两个大小跟它相等的力C.如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力就是唯一的D.如果一个力以及它的一个分力大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了练习6.已知两个共点力F的合力为2N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为N.则()A.F2的方向是唯一的B.F2有无数个可能的方向C.F1的大小是唯一的D.F1的大小可取N练习7.如图中按力的作用效果分解正确的是()B.C.D.A.练习8.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球.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4 B.3和4 C.2和4 D.3和2练习9.如图,研究物体沿斜面下滑时,常把物体所受的重力分解为()A.斜面支持力和下滑力B.沿斜面向下的下滑力和垂直在斜面上的压力C.平行于斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力D.下滑力和垂直于斜面向下的分力练习10.如图所示,倾角为θ的斜面上固定有一竖直挡板,重为G的光滑小球静止时对斜面的压力为N,小球的重力按照产生的作用效果可分解为()A.垂直于斜面的分力和水平方向的分力,且B.垂直于斜面的分力和水平方向的分力,且N=G cosθC.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力,且D.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力,且N=G cosθ练习11.如图所示,倾角为15°的斜面上放着一个木箱,现有一个与水平方向成45°角的拉力F斜向上拉着木箱.分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立坐标系,把F分解为沿着两个坐标轴的分力.则分力F x和F y的大小分别为()A.F cos15°、F sin15°B.F cos30°、F sin30°C.F cos45°、F sin45°D.F cos60°、F sin60°练习12.如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ.在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均处于静止状态,已知m1下表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.弹簧可能处于压缩状态B.弹簧弹力的大小为C.地面对m2的支持力可能为零D.地面对m2的摩擦力大小为F练习13.如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成53°角时,物块也恰好做匀速直线运动.则物块与桌面间的动摩擦因数为(不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6)()A.B.C.D.多选题练习1.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力减小,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只减小重物的质量C.只将病人的脚向左移动D.只将两定滑轮的间距增大练习2.将一个力F分解为两个分力F1和F2,则下列说法中正确的是()A.F1和F2的代数和等于FB.F1和F2两个分力在效果上可以取代力FC.F是F1和F2的合力D.物体受到F1、F2和F三个力的作用练习3.图1为斧子劈开树桩的实例,树桩容易被劈开是因为形的斧锋在砍进木桩时,斧刃两侧会对木桩产生很大的侧向压力,将此过程简化成图2的模型,已知斧子是竖直向下且对木桩施加一个竖直向下的力F,斧子形的夹角为θ,则()A.斧子对木桩的侧向压力大小为B.斧子对木桩的侧向压力大小为C.斧锋夹角越大,斧子对木桩的侧向压力越大D.斧锋夹角越小,斧子对木桩的侧向压力越大练习4.如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角α,且α为锐角,则()A.当F1>F sinα时,一定有两解B.当F1=F sinα时,有唯一解C.当F1<F sinα时,无解D.当F sinα<F1<F时,一定有两解练习5.将力F分解为两个共点力,已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为θ,则()A.若已知另一个分力的方向,就可得到确定的两个分力B.若已知F1的大小,就可以得到确定的两个分力C.若已知另一个分力的大小,一定可以得到确定的两个分力D.另一个分力的最小值为F sinθ练习6.已知两个共点力的合力为60N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为35N,下列说法中正确的有()A.F1的大小是唯一的B.F1的大小有两个可能的值C.F2有两个可能的方向D.可能任意方向填空题练习1.如图所示,重10N的物体静止在倾斜的长木板上,按照重力的实际作用效果将重力分解为:沿_____________方向的分力和沿____________方向的分力.请准确画出两个分力的图示(要求保留作图痕迹),由图示可读得:F1=______N,F2=______N.(精确到0.1N)按照重力作用的实际效果,可以将重力沿垂直木板方向和平行木板方向进行分解.木板上物体的重力,按效果分解的力图如图.解答题练习1.'已知共点力F1=10N,F2=10N,F3=5(1+)N,方向如图所示.求:(1)F1、F2的合力F合的大小和方向(先在图甲中作图,后求解);(2)F1、F2、F3的合力F合的大小和方向(先在图乙中作图,后求解).'练习2.'如图一大人拉着装有货物的木箱匀速前进,用的拉力为200N,车和货物的总重为500N.F与水平线的夹角为37°,(sin37°=0.6、cos37°=0.8)求:(1)F沿水平方向的分力和竖直方向的分力是多少?(2)地面对木箱的摩擦力是多少?方向向哪?(3)地面对木箱的支持力是多少?(4)画出木箱受力图.'练习3.'如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成60°角的力F2推该物块时,物块仍做匀速直线运动.已知物块与地面间的动摩擦因数为,求F1与F2的大小之比.'练习4.'如图1用水平拉力F刚好能使质量为m的物块在静止水平木板上做匀速直线运动,已知重力加速度为g,求:(1)物块与木板间的动摩擦因数μ是多少?(2)若将水平拉力F改为与水平方向斜向上成θ角度的拉力F1拉物块如图2,仍使物块沿该水平木板做匀速直线运动,则拉力F1为多大?(3)如图3若将木板一端固定,另一端抬高,使木板与水平面成α角度,形成一斜面,现用平行于斜面向上的力F2沿斜面向上拉物块,仍能使物块做匀速直线运动,则拉力F2又是多大?'。
高一物理《力的合成与分解》专题辅导知识要点梳理知识点一——合力与分力、共点力1、合力与分力几个力共同作用的效果与某一个力单独作用的效果相同,则这一个力就叫做那几个力的合力。
那几个力称为这一个力的分力2、共点力如果几个力同时作用在物体上的同一点或者它们的作用线相交于同一点,我们就把这几个力叫做共点力。
知识点二——力的合成1、同一直线上两个力的合成若两个力同方向, F =F1 +F2,方向与分力的方向相同若两个力反方向,,方向与分力大的方向相同2、不在同一直线上两个力的合成,满足平行四边形定则若两个分力大小分别为F1、F2,夹角为,则两个力合力的大小讨论:a.当θ=00时,F =F1 +F2b. 当θ=1800时,c. 当θ=900时,d. 当θ=1200时,且F1 =F2时,F = F1 =F2e.当θ在00∽1800内变化时,当θ增大时,F随之减小,θ减小时,F随之增大知识点三——力的分解1、求一个已知力的分力叫做力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算。
力的分解同样也遵守平行四边形定则。
2、把一个力分解成两个分力,仅是一种等效替代关系,不能认为这两个分力有两个施力物体。
同时分力的作用点也一定要和已知力的作用点相同。
3、力的分解时,应该根据力的实际效果来确定它的分力,因为分力与合力只有在相同作用效果的前提下才能够相互代替。
因此力的分解的关键是找出力的作用效果。
常见的几种情况分析如下:(1)斜面上的物体的重力一方面使物体沿斜面下滑,另一方面使物体紧压斜面,因此重力一般分解为沿斜面向下和垂直于斜面向下的两个力F1、F2,如图所示。
(2)地面上物体受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2,如图所示。
(3)用绳子挂在墙上的篮球受到的重力G产生了两个效果,一个效果将绳子拉紧,另一个效果使球压墙,所以球的重力G可分解为斜向下拉绳子的力F1和水平压墙的力F2,如图所示。
第12讲力的合成与分解模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理(吃透教材)模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练模块五小试牛刀过关测1.合力与分力的概念;2.探究二力合成的规律;3.力的平行四边形定则(重点);4.按实际效果确定分力的方向;5.利用作图法、勾股定得、三角函数等多种方法求解分力的大小(难点);6.矢量与标量。
■知识点一:合力和分力(1)共点力:几个力如果都作用在物体的,或者它们的相交于一点,这几个力叫作共点力。
(2)合力:假设一个力作用的效果跟某几个力作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。
(3)分力:假设几个力作用的效果跟某个力作用的效果相同,这几个力就叫作那个力的分力。
(4)合力与分力的关系:合力与分力是关系。
■知识点二:力的合成和分解(1)定义:求几个力的的过程叫作力的合成,求一个力的的过程叫作力的分解。
力的分解是的逆运算。
(2)平行四边形定则:求两个力的合成,如果以表示这两个力的有向线段为作平行四边形,这两个邻边之间的就代表合力的大小和方向。
这个规律叫作平行四边形定则。
(3)分解法则:力的分解同样遵从定则。
把已知力F作为平行四边形的,与力F共点的平行四边形的两个就表示力F的两个分力。
如果没有限制,同一个力F可以分解为对大小、方向不同的分力。
(4)多个共点力合成的方法:先求出任意两个力的,再求出这个合力跟的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
■知识点三:矢量和标量(1)矢量:既有大小又有,相加时遵从定则的物理量叫作矢量,如力、位移、速度、加速度等。
(2)标量:只有大小,没有,相加时遵从法则的物理量叫作标量,如质量、路程、功、电流等。
【参考答案】1.合力和分力(1)同一点、作用线相(2)单独、共同(3)共同、单独(4)等效替代。
2.力的合成和分解(1)合力、分力、力的合成(2)邻边、对角线(3)平行四边形、对角线、邻边、无数(4)合力、第三个力3.矢量和标量(1)方向、平行四边形方向、算术。
高一物理力的分解试题答案及解析1. 如图所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m 1在光滑地面上,m 2在空中).已知力F 与水平方向的夹角为θ.则m 1的加速度大小为A .B .C .D .【答案】A【解析】对质量分别为m 1、m 2的两个物体整体受力分析,如图根据牛顿第二定律,有解得,故选A ,【考点】考查了共点力平衡条件和力的分解与合成的应用点评:本题关键用整体法,可以不考虑系统的内力;当要计算系统内力时,可以用隔离法.2. 如图所示,用绳AC 和BC 吊起一个物体,绳AC 与竖直方向的夹角为60°,绳BC 与竖直方向的夹角为30°。
若被吊起的物体重100N ,试求绳AC 和BC 中张力分别为多大?【答案】【解析】C 点受到重物的拉力,AC 绳子的拉力,BC 绳子的拉力,三力平衡,根据力的平衡可得: 在竖直方向上: 在水平方向上: 联立解得 【考点】考查了共点力平衡条件和力的分解的应用点评:选择研究对象,进行受力分析,将力正交分解,根据平衡列等式求解,是此类型题目的一般步骤3. 如图所示,用细绳将重球悬挂在光滑墙壁上,绳子与墙夹角为θ,球的重力为G 。
(1)用力的分解法则作出重力和重力沿绳子方向及垂直墙壁方向的两个分力 (2)这两个分力的大小是多大?【答案】(1)略(2)【解析】(1)略(2)根据几何知识可得,【考点】考查了力的分解点评:基础题,画力的示意图,一定先弄清楚力的大小、方向、作用点,然后用一条带箭头的线段表示力,线段的长度表示力的大小,箭头表示力的方向,起点或终点表示力的作用点.4.(10分)刀、斧、凿、刨等切削工具的刃都叫做劈,劈的截面是一个等腰三角形,如图所示,使用劈的时候,在劈背上加力F,这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体,把物体劈开.设劈的纵截面是一个等腰三角形,劈背的宽度是d,劈的侧面的长度是L.通过计算说明为什么劈的两个侧面之间的夹角越小(即越锋利的切削工具)越容易劈开物体。
力的分解1、分力:几个力产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力。
注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替,并非同时并存。
2、力的分解:概念:求一个已知力的分力叫力的分解。
1、力的分解是力的合成的逆运算注意:几个分力与原来那个力(合力)是等效的,它们可以互相代替,并非同时并存!!!2、力的分解同样遵守平行四边行定则把一个已知力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.例题1、放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用,该力与水平方向夹角为θ,将力F分解.例2、重为G的球放在光滑的竖直挡板和倾角为 的斜面之间,求挡板和斜面对球的作用力各多大?3、分解力的步骤1、分析力的作用效果。
2、根据力的作用效果确定分力的方向。
3、应用平行四边形定则进行分解。
例3、受力分析4、力的分解有确定力的几种情况:1、已知合力和两个分力的方向(唯一解)2、已知合力和一个分力的大小和方向(唯一解)3、已知合力和两个分力的大小5、力的正交分解法(1)原理:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。
(2)步骤:①建立xoy 直角坐标系②沿xoy 轴将各力分解③求x 、y 轴上的合力Fx,Fy④最后求Fx 和Fy 的合力F 大小:22y x F F F +=方向:y xF F =θtan (与Y 轴的夹角)例2、在水平地面上有一质量为10kg 的物体,它受到与水平方向成370角斜向上的50N 的拉力作用,在水平方向做匀速直线运动,g=10m/s 2,求物体与地面间的动摩擦因数(sin370=0.6,cos370=0.8)解析:变式1如图所示,F1=5N ,F2=10N ,F3=15N , θ=600,用正交分解法这三个力的合力把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做三角形定则矢量:既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物矢量理量。
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;A、当F1F2一组解;B、F1F2,无解;C、F1F2,俩个解;4、当一个分力的方向已知,另一个大小未知;①2sinθ,无解; ②2sinθ,一个解;③2sinFθ,一组解; ④2sinθ,一组解⑤2sinθ为问题的临界条件;5、当一个分力的大小1F已知,求另一个分力2F;①当F1 、F 2时,只有一组解;②当F与2F的夹角先增大后减小, F2一直增大;四、力的正交分解法:1、将一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解的方法称为力的正交分解法;力的正交分解法是力学问题中处理力的最常用的方法;2、力的正交分解法的优点:其一,借助数学中的直角坐标系x,y对力进行描述;其二,几何图形关系简单,是直角三角形,解直角三角形方法多,容易求解;3、正交分解的实质:把力的平行四边形合成运算,转化成力的直线运算;4、正交分解的一般步骤:①建立x-O-y直角坐标系②将所有力依次向x轴和y轴上分解为Fx1、Fx2……,Fy1、Fy2……③分别求出x轴和y轴上的合力Fx、Fy④求出合力F,大小F y2 、Fx2 方向Fx、 Fy tan5、正交坐标系的选取原则①把更多的力,放在x轴和y轴上,分解的越少,解题越简单;②把加速度的方向,建立成一个轴,垂直加速度的方向为另一个轴,有时要分解加速度③正交分解的最高目标,使解题简单;复习练习题一、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是物体实际受到的力和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N、3 N N、6 N N、100 N N、400 N4.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.①②B.①③C.②③D.②④ 8.上海南浦大桥,桥面高46m,主桥全长846m,引桥全长7500m,引桥做得这样长的主要目的是A.减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力B.减小汽车对桥面的压力C.增大汽车的下滑力D.减小汽车的下滑力9.在水平木板上放一个小铁块,逐渐抬高木板一端,在铁块下滑前的过程中,铁块受到的摩擦力F 和铁块对木板的正压力F N 的变化情况是A. F 和F N 都不断增大B. F 增大,F N 减小C. F 减小,F N 增大D. F和F N 都减小10.如图,某同学把放在斜面上的木箱的重力分解为F 1和F 2两个力,F 1平行于斜面向下,F 2垂直于斜面向下,下列关于这两个力的说法中,正确的是A. F 1是木箱受的力B. F 2是斜面受的压力C. F 2是木箱受的力D.斜面受的压力与F 2大小相等11.在图中两个体重相同的小孩静止坐在秋千上,两秋千的绳子是一样的;下面的叙述正确的是A.甲中绳子容易断B.乙中绳子容易断C.甲、乙中绳子一样容易断D.不确定12.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30o 和60o, A F F G则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为 23,21mg 21,23mg 43,21mg 21,43mg 13.三段不可伸长的细绳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A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB ,也可能是OC14.两绳相交,绳与绳、绳与天花板间夹角的大小如图所示,现用一力F 作用于交点A,F 与右绳间的夹角为a ,保持F 的大小不变,改变a 角的大小,忽略绳本身的重力,则下述哪种情况下,两绳所受的拉力相等=150o =135o =120o =90o15.一质量为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,如图所示,则物体所受摩擦力 F f<μmg =μmg >μmg D.不能确定二、填空题;1.复习:力的合成原则:_________________;2.力的分解是_________________的逆运算,它也遵守_________________定则;3.将竖直向下的20N 的力,分解为两个力,其中一个力大小为15N,水平向左,则另一个分力的大小为__________N,方向__________;4.如图,力F=50N 作用于放在水平面上的物体,F 与水平成37°角,如果根据F 的作用效果将它分解成两个力,那么较小的分力F 1=__________N,较大的分力F 2=__________N;要求画出力的分解图,已知sin37°=,cos37°=5.重力为G 的物体放在倾角为α的固定斜面上,现对物块施加一个与斜面垂直的压力F,如图所示,则物体对斜面的压力的大小为__________;6.如图所示,物体静止在光滑水平面上,受到一个水平恒力F 1的作用,要使物体沿OA 方向作直线运动,必须对物体再施加一个力F 2,这个力的最小值为__________; OA 与水平方向的夹角为θ7.已知一个力F=100N,把它分解为两个力,已知其中一个分力F 1与F 的夹角为30°,则另一个分力F 2的最小值为__________N;8.将18N 竖直向下的力,分解为两个分力,其中一个分力沿水平方向且大小为24N,则另一个分力的大小是__________N;三、解答题;1.如图,重力等于G 的球放在倾角为α的斜面上,用一块竖直的板挡住,请根据重力的作用效果分解重力,并计算两分力的大小;2.如图所示,在三角架B 点用一根细绳挂一个50N 的重物G,求横梁AB 和斜梁BC所受的力;3.如图所示,一半径为r 的球重为G,它被长为r 的细绳挂在光滑的竖直墙壁上;求:1细绳拉力的大小;2墙壁受的压力的大小;4.如图所示,两条轻绳AO=BO,A、B两端分别与均质水泥杆的两端固定;现在O点用F=600N的竖直向上的力吊起水泥杆,求在下列两种情况下,力F沿两条绳方向的两个分力的大小:1∠AOB=120°;2∠AOB=90°;5.用两根轻质的绳子AB和BC吊一个0.5kg的灯,如果BC绳处于平,AB绳与水平夹角为60°,求绳AB和BC所受的拉力;g=kg参考答案一、选择题;1. C2. A3. A4. A5. A6. D7. D8. A9. B 10. D 11.B 12. A13. A 14. B 15. A二、填空题;1. 平行四边形定则2. 力的合成;力的平行四边形3. 25;斜向右下,与水平面呈53°角sinθ7. 50 8. 304. 30 ;405. F+Gcosα6. F1三、解答题;1. 水平向左的力,大小为Gtanα;垂直斜面向下的力,大小为G/cosα2. 50√3N;100N3. 12√3G/3 2√3G/34. 1600N 2300√2N5. 98√3/3N; 49√3/3N。
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示,光滑的大圆环固定在竖直平面上,圆心为O点,P为环上最高点,轻弹簧的一端固定在P点,另一端栓连一个套在大环上的小球,小球静止在图示位置平衡,则()A.弹簧可能处于压缩状态B.大圆环对小球的弹力方向可能指向O点C.小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点D.大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力,也可能大于球的重力【答案解析】C【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】对小球受力分析,根据共点力平衡,分析弹簧的弹力方向,作出正确的受力分析图,根据相似三角形分析大圆环对小球的弹力和小球重力的大小关系.【解答】解:A、若弹簧处于压缩状态,弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外,还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力,这三个力不可能平衡,所以弹簧处于伸长状态,受力如图所示,故A错误.B、由A选项分析可知,大圆环对小球的弹力方向背离圆心O,故B错误.C、小球受重力、弹簧的拉力以及大圆环对它的弹力处于平衡,小球受到弹簧的弹力与重力的合力与大圆环对小球弹力大小相等,方向相反,可知指向圆心O,故C正确.D、如图,△G′NB∽△PQO,因为,可知大圆环对小球的弹力等于小球的重力,故D错误.故选:C.2.如图所示,一个半径为R的圆球,其重心不在球心O上,将它置于水平地面上,则平衡时球与地面的接触点为A;若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,则平衡时(静摩擦力足够大)球与斜面的接触点为B.已知AB段弧所对应的圆心角度数为60°,对圆球重心离球心O 的距离以下判断正确的是()A. B. C. D.【答案解析】D【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】将球置于水平地面上,球受重力和支持力,二力平衡,故重力的作用点在OA连线上的某个点;将球置于倾角为30°的粗糙斜面上,以B位置为支点,根据力矩平衡条件.合力的力矩为零,故重力的力矩一定为零,故重心也在过B的竖直线上,一定是该线与OA的交点【解答】解:将球置于水平地面上,球受重力和支持力,二力平衡,故重力的作用点在OA 连线上将球放在斜面上,以B为支点,根据力矩平衡条件,合力矩为零,故重力的力矩一定为零,故重心也在过B的竖直线上,一定是该线与OA的交点,如图所示:故选:D3.有一个直角支架AOB,A0水平放置,表面粗糙,OB竖直放置,表面光滑.A0上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环用一质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图,现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力FT的变化情况是()A.FN不变,FT变大 B.FN不变,FT变小C.FN变大,FT变大 D.FN变大,FT变小【答案解析】B【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】分别以两环组成的整体和Q环为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件研究AO 杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况.【解答】解:以两环组成的整体,分析受力情况如图1所示.根据平衡条件得,N=2mg保持不变.再以Q环为研究对象,分析受力情况如图2所示.设细绳与OB杆间夹角为α,由平衡条件得,细绳的拉力T=,P环向左移一小段距离时,α减小,cosα变大,T变小,即FN不变,FT变小.故选:B4.已知两个力的合力大小为18N,则这两个力不可能是()A.10N,20N B.18N,18N C.8N,7N D.20N,28N【答案解析】C【考点】力的合成.【分析】当两力互成角度时,利用平行四边形法则或三角形法则求出合力.本题中两个分力同向时合力最大,反向时合力最小.【解答】解:两个力合力范围F1+F2≥F≥|F1﹣F2|两个力的合力大小为18N,带入数据A、30N≥F≥10N,故A正确.B、36N≥F≥0N,故B正确.C、15N≥F≥1N,故C错误.D、48N≥F≥8N,故D正确.本题选不可能的,故选C.5.如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A物块放上后匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,D物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是()A.F1=F2=F3=F4 B.F1>F2>F3>F4 C.F1<F2=F4<F3 D.F1=F3<F2<F4【答案解析】C【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】当物体系统中存在超重现象时,系统所受的支持力大于总重力,相反,存在失重现象时,系统所受的支持力小于总重力.若系统的合力为零时,系统所受的支持力等于总重力,【解答】解:设物体和斜面的总重力为G.第一个物体匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;第二个物体匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G.第三个物体匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;第四个物体静止在斜面上,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3.故C正确,ABD错误.故选:C6.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()A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向 D.F2可取任意方向【答案解析】C【考点】力的合成.【分析】已知合力的大小为50,一个分力F1的方向已知,与F成30°夹角,另一个分力的最小值为Fsin30°=25N,根据三角形定则可知分解的组数.【解答】解:已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,知另一个分力的最小值为Fsin30°=25N而另一个分力大小大于25N小于30N,所以分解的组数有两组解.如图.故C正确,ABD错误故选C.7.(多选题)如图,三块质量相同的木块A、B、C叠放在水平桌面上,水平衡力F作用在木块B上,三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动,下列说法正确的是()A.B作用于A的静摩擦力为零 B.B作用于A的静摩擦力为C.B作用于C的静摩擦力为 F D.B作用于C的静摩擦力为F【答案解析】AD【考点】共点力平衡的条件及其应用;静摩擦力和最大静摩擦力;力的合成与分解的运用.【分析】三个木块以相同速度做匀速直线运动,受力都平衡,分别以A和AB整体为研究对象,分析B作用于A的静摩擦力和C作用于B的静摩擦力.【解答】解:A、B以A为研究对象,分析得知A相对于B没有运动趋势,则B作用于A 的静摩擦力为零,否则A所受合力不为零,不可能做匀速直线运动.故A正确,B错误.C、D以AB作为整体为研究对象,根据平衡条件可知,C对B的静摩擦力大小等于F,方向与F相反,则知B作用于C的静摩擦力为F.故C错误,D正确.故选:AD.8.有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A,反向时合力为B,当两力相互垂直时,其合力大小为()A. B. C. D.【答案解析】B【考点】力的合成.【分析】设两个力分别为F1和F2,根据已知条件并运用平行四边形定则列式分析即可.【解答】解:两力同向时,有F1+F2=A两力反向时,有F1﹣F2=B解得,;两个力垂直时,有解得F=故选B.9.物体在以下三个共点力作用下,可能做匀速直线运动的是A.1N、6N、8N B.3N、6N、2NC.7N、2N、6N D.5N、9N、15N【答案解析】C【解题思路】试题分析:做匀速直线运动,则物体必须受力平衡,合力为零,三力合成时,如果三力满足任意两力之和大于等于第三个力,任意两力之差小于等于第三个力,则这三个力合力为零,故只有C满足,选项C正确。
高一物理力的分解知识点高一物理力的分解知识点力的分解是力的合成的逆运算,概念:求一个力的分力的过程。
同样遵守平行四边形定则。
如果一个力作用于某一物体上,它对物体产生的效果跟另外几个力同时作用于同一物体而共同产生的效果相同,这几个力就是那个力的分力。
力的分解例如,在木板上固定两根橡皮绳,并在两绳结点处系上两根细线。
如图365所示,用一竖直向下的力F把结点拉至某一位置O,注意观察拉力F所产生的效果。
接着,用沿BO方向的拉力F1专门拉伸OB,沿AO方向的拉力F2专门拉伸OA,当F1、F2分别为适当值时,结点也被拉至位置O。
F1、F2共同作用的效果与F作用的`效果相同,F1、F2就叫做拉力F的分力。
求一个力的分力叫做力的分解。
在力的分解中,被分解的那个力(合力)是实际存在的,有对应的施力物体;而分力则是设想的几个力,没有与之对应的施力物体。
2、如何进行力的分解三角形定则即将两个分力首尾相接,则合力就是由f1尾端指向f2首端的有向线段。
把两个矢量首尾相接从而求出和矢量的方法,叫做三角形定则。
平行四边形定则两个力合成时,两个力合成时,以表示这两个力的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,这就叫做平行四边形定则正交分解法研究对象受多个力,对其进行分析,有多种办法,我认为正交分解法不失为一好办法,虽然对较简单题用它显得繁琐一些,但对初学者,一会儿这方法,一会儿那方法,不如都用正交分解法(高中较为常用)。
可对付一大片力学题,以后熟练些了,自然别的方法也就会了。
正交分解法斜面应用正交分解法物体受到多个力作用时求其合力,可将各个力沿两个相互垂直的方向直行正交分解,然后再分别沿这两个方向求出合力,正交分解法是处理多个力作用问题的基本方法,值得注意的是,对方向选择时,尽可能使落在、轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。
步骤为:①正确选择直角坐标系,一般选共点力的作用点为原点,水平方向或物体运动的加速度方向为X轴,使尽量多的力在坐标轴上。
力的合成与分解【学习目标】1. 知道合力与分力的概念2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法,学会作图,并能把握几种特殊情形3. 知道共点力,知道平行四边形定则只适用于共点力4. 理解力的分解和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算5. 会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力6. 能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的【要点梳理】要点一、力的合成要点诠释:1.合力与分力①定义:一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,那几个力叫做分力。
②合力与分力的关系。
a.合力与分力是一种等效替代的关系,即分力与合力虽然不同时作用在物体上,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。
b.两个力的作用效果可以用一个力替代,进一步想,满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。
2.力的合成①定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成。
②说明:力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力,而不改变其作用效果的方法。
3.平行四边形定则①内容:两个力合成时,以表示这两个力的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,这个法则叫做平行四边形定则。
说明:平行四边形定则是矢量运算的基本法则。
②应用平行四边形定则求合力的三点注意a.力的标度要适当;b.虚线、实线要分清,表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线,并加上箭头,平行四边形的另两条边画虚线;c.求合力时既要求出合力的大小,还要求出合力的方向,不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。
要点二、共点力要点诠释:1.共点力:一个物体受到两个或更多个力的作用,若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点,这一组力就是共点力。
2.多个力合成的方法:如果有两个以上共点力作用在物体上,我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
高一物理力的分解【本讲主要内容】力的分解本讲重点:力的分解法则和方法【知识掌握】【知识点精析】一、力的分解求一个力的分力叫做力的分解。
力的分解同样遵循力的平行四边形定则。
二、力的分解的方法1. 按力的作用效果分解力根据题意分析出已知力产生的两个效果,确定两个分力的方向,再根据平行四边形定则求分力。
常见的模型有斜面上物体的重力进行分解,如图1;两绳吊一物体时对重力进行分解,如图2;绳与杆结合型力的分解,(A 处为光滑绞链,杆的重力不计)如图3;尖劈模型的力的分解,如图4等等。
图12. 正交分解法当物受到多个力作用时,并且这几个力共点不共线时,我们建立一个直角坐标系,先将各力分解在两条互相垂直的坐标轴上,分别求出两个垂直方向的合力F x 和F y ,然后就可以由F F F x y 合=+22求合力了,也可以根据物体的运动状态列出F x 的方程和F y 的方程按要求解答。
3. 按问题的需要进行分解具体分以下三个方面:(1)已知力F 的大小与方向以及两个分力的方向,则两个分力的大小有惟一确定解。
如图5所示。
图5(2)已知F 的大小与方向以及一个分力的大小和方向,另一分力大小和方向有惟一确定解。
如图6。
图6 (3)已知力F 的大小和方向以及一个分力的方向和另一个分力的大小,如图7。
当F F 2=sin θ时,有惟一解;当F F 2<sin θ时,无解;当F F F >>2sin θ时,有两解;当F F 2>时,无解。
具体做法是以F 的矢端为圆心,以F 2的大小为半径画圆弧,与F 1相切,惟一解,如图(a );相交,两解,如图(b );不相交,无解,如图(c )。
图7三、利用图解法分析最小力的规律图8(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最小的条件是:两个分力垂直,如图8(a),最小值F F2=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最小的条件是:F 2与合力F垂直,如图8(b),最小值F F21=sinα。
高一期末物理力的分解知识点(2019—2019)高中物理是高中理科(自然科学)基础科目之一, 小编准备了高一期末物理力的分解知识点, 希望你喜欢。
1.力的合成是等效思维在解决实际问题中的应用, 它可使几个同时作用于同一物体的力被一个力所等效替代, 从而使物体的受力情况得到简化。
这种等效替代是高中物理中常用的方法之一
2.求某几个力的合力必须以这几个力同时作用在同一个物体上为前提。
若这几个力分别作用在不同的物体上, 求这几个力的合力是毫无意义的。
3。
通过计算法求不同情况下力的合成, 首先必须根据题意准确作出对应的平行四边形示意图, 然后根据物理知识计算合力F的大小和方向。
4.与力合成相反, 力的分解是通过等效替代的原理用几个力来替代实际的某一个力, 从而使实际问题得到解决。
5.由于合力与分力之间是等效替代的关系, 在对物体进受力分析时, 不能将合力与分力认为都是作用在物体上的力, 否则就会添力。
6.理论上, 按照平行四边形定则将一个力分解, 可以有无数多种解, 而在实际问题中, 只有符合实际情况的一组解, 才能使该问题得到解决。
因此在将一个实际问题中的力分解时, 必须要从该力的实际效果出发.确定该力的两个分解方
向, 再画出相关的平行四边形。
这是通过力的分解达到解决具体问题的关键所在。
7.共点力:物体受到几个力都作用在物体的同一点上, 或者它们的作用线相交于同一点, 这几个力叫共点力。
8.物体处于静止或匀速直线运动状态叫物体处于平衡状态。
高一期末物理力的分解知识点就为大家介绍到这里, 希望对你有所帮助。
F1F2 FOF1F2FO力的合成与分解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,通过试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:假如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)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。
(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为多数组分力,但在详细问题中,应依据力实际产生的效果来分解。
(3)几种有条件的力的分解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。
(4)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 sinα②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=F1sinα③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|(5)正交分解法:把一个力分解成两个相互垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示,放在光滑水平桌面上的物体m2,通过跨过定滑轮的绳和物体m1相连.释放m1后系统加速度大小为a1.如果取走m1,用大小等于m1所受重力的力F向下拉绳,m2的加速度为a2,则(不计滑轮摩擦及绳的质量)()A.a1<a2 B.a1=a2 C.a1>a2 D.a2=a1/2【答案解析】A【考点】牛顿运动定律的综合应用;力的合成与分解的运用;牛顿第二定律.【分析】当在绳的B端挂一质量为m的物体时,对整体分析,运用牛顿第二定律求出加速度的大小,当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,对A分析,运用牛顿第二定律求出加速度的大小,然后进行比较.【解答】解:当在绳的B端挂一质量为m的物体时,对整体分析,有:mg=(M+m)a1,则有:a1=当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时,对A分析,有:mg=Ma2,a2=则a1<a2;故选:A2.同一平面内的三个力,大小分别为4N、6N、7N,若三力同时作用于某一物体,则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为A.17N、3NB.17N、0C.9N、0D.5N、3N【答案解析】B试题分析:当三个力作用在同一直线、同方向时,三个力的合力最大,即F=4N+6N+7N=17N.4N、6N的最大值为10N,最小值为2N,因此7N在最大与最小之间,因此三个力合力能够为零,则合力最小值为0.故选:B.考点:力的合成。
3.一质量为10kg的物体,受到大小分别为2N、4N、5N的作用,其合力最小为多少牛:A.3 N B.11N C.0 N D.无法确定【答案解析】C试题分析:2N、4N的合力范围为2N到6N,而5N在此范围内,则最小值为0N;故C正确,ABD错误.故选C。
考点:力的合成【名师点睛】两力合成时,合力随夹角的增大而减小,当夹角为零时合力最大,夹角180°时合力最小,合力范围为:|F1+F2|≥F≥|F1-F|.4.两个大小相等同时作用于同一物体的共点力,当它们间的夹角为90°时,其合力大小为F;当它们间的夹角为120°时,合力的大小为()A.2F B. F C. D. F【答案解析】B【考点】力的合成.【分析】两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间夹角为90°时可以根据勾股定理计算出力的大小,在夹角为120°时,合力与分力的大小时相等,从而求出合力的大小.【解答】解:当两个力之间的夹角为90°时合力大小为F,根据勾股定理,知:F1=F2=.当两个力夹角为120°时,根据平行四边形定则知:F合=F1=.故B正确,A、C、D错误.故选:B.5.两个共点力互相垂直,大小分别为3N和4N.合力为()A.1N B.3N C.5N D.7N【答案解析】C【考点】力的合成.【分析】F1、F2为两个相互垂直的共点力,根据勾股定理课求得F的大小,从而即可求解.【解答】解:F1、F2为两个相互垂直的共点力,F1的大小等于3N,F2的大小等于4N,所以根据勾股定理可得,F=N=5N,故C正确,ABD错误;故选:C.6.下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中,正确的是( )A.合力一定大于其中任意的一个分力B.合力有可能小于其中任意一个分力C.两个分力的大小不变夹角在0~180°之间变化,夹角越大,其合力也越大D.两个力和的夹角不变,大小不变,只要增大,合力F就一定增大【答案解析】B试题分析:根据平行四边形定则,合力可以大于分力、或小于分力、或等于分力,A错误B 正确;根据力的平行四边形定则可知,在0~180°间,两个分力的夹角越大,合力的大小越小,故C错误;如果夹角不变,大小不变,只要增大,合力F可以减小,也可以增加,故C错误;考点:考查了力的合成【名师点睛】对于力的合成中合力的大小不能盲目下结论,因根据平行四边形或一些实例进行分析判断.7.(多选)三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们合力F的大小,下列说法中正确的是()A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B.F可能比F1、F2、F3中的某一个小C.若F1:F2:F3=3:6:8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零D.若F1:F2:F3=3:6:2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零【答案解析】BC试题分析:三个力的合力最小值不一定为零,三个力最大值等于三个力之和.故A错误.合力可能比三个力都大,也可能比三个力都小.故B正确.若F1:F2:F3=3:6:8,设F1=3F,则F2=6F,F3=8F,F1、F2的合力范围为,8F在合力范围之内,三个力的合力能为零.故C 正确.若F1:F2:F3=3:6:2,设F1=3F,则F2=6F,F3=2F,F1、F2的合力范围为,2F不在合力范围之内,三个力的合力不可能为零.故D错误.故选BC。
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.停在水平地面上的小车内,用绳子AB、BC栓住一个重球,绳BC呈水平状态,绳AB的拉力为T1,绳BC的拉力为T2.若小车由静止开始加速向左运动,但重球相对小车的位置不发生变化,则两绳的拉力的变化情况是()A.T1变大,T2变小 B.T1变大,T2变大C.T1不变,T2变小 D.T1变大,T2不变【答案解析】C【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】本题以小球为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律得到绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2与加速度的关系,即分析两绳拉力的变化情况.【解答】解:以小球为研究对象,分析受力:重力mg、绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2,如图.设小车的加速度为a,绳AB与水平方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律得T1sinθ=mg①T1cosθ﹣T2=ma ②由①得 T1=,由②得 T2=mgcotθ﹣ma可见,绳AB的拉力T1与加速度a无关,则T1保持不变.绳BC的拉力T2随着加速度的增大而减小,则T2变小.故C正确.故选C2.(多选题)作用于同一点的两个力,大小分别为F1 = 5N,F2 = 4N,这两个力的合力F与F1的夹角为θ,则θ可能为()A.30°B.45°C.75°D.90°【答案解析】AB【解题思路】试题分析:根据力的三角定则作出两个力F1和F2合力F,如图根据几何知识可知,当F2与合力F垂直时,θ最大且为θm,则有:,可得:,所以只要比530小的角度都有可能,即θ可能为30°和45°,选项A、B均正确,C、D均错误,选项A、B均正确,C、D均错误。
考点:力的合成与分解【名师点睛】本题主要考查了力的合成与分解。
该题的实质是极值问题,采用作图法分析极值的条件是常用的方法。
根据三角形定则,应用作图法,求出合力F与F1的夹角θ的最大值,再进行选择。
此题属于基础题。
第3.5课时力的分解一、力的分解(1)定义:已知一个力求它的_____的过程。
(2)力的分解法则:力的分解是力的合成的_______,同样遵守______________。
把一个已知力F作为平行四边形的_______,那么与力F共点的平行四边形的__________就表示力F的两个分力。
(3)力的分解依据:①一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为_____对大小、方向不同的分力。
②在实际问题中,要依据力的实际_________或需要分解。
二、矢量相加的法则2.矢量相加的法则:(1)矢量:既有大小,又有方向,相加时遵从___________________________的物理量。
(2)标量:只有大小,没有方向,求和时按照_______相加的物理量。
(3)三角形定则:把两个矢量_________,从第一个矢量的_____指向第二个矢量的_____的有向线段就表示合矢量的大小和方向,这种求合矢量的方法叫作三角形定则。
三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的,如图所示。
答案:分力逆运算平行四边形定则对角线两个邻边无数作用效果平行四边形定则或三角形定则算术法首尾相接末端始端考点一力的分解1.效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;(2)根据两个实际分力方向画出平行四边形;(3)由三角形知识求出两分力的大小.2.正交分解法(1)建立坐标轴,以少分解力为原则.(2)把已知力沿相互垂直的两个方向分解.(3)x轴上的合力:F x=F x1+F x2+F x3+…y轴上的合力:F y=F y1+F y2+F y3+…【例2】如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是()A.F2就是物体对斜面的正压力B.物体受N、F1、F2三个力作用C.物体受mg、N、F1、F2四个力作用D.F1、F2二个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果相同【答案】D【解析】A项,F2是重力垂直斜面的分力,不是物体对斜面的压力.故A项错误;B、C 两项,力mg与F1和F2是合力与分力关系,因此物体只受重力和支持力两个力.故B项错误,C项错误;D项,F1、F2二个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果相同.故D项正确.考点二按实际效果分解的几个实例实例产生效果分析水平地面上物体受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1=Fcos α,F2=Fsin α.质量为m 的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑趋势,二是使物体压紧斜面.因此重力可分解为沿斜面的分力F1和垂直于斜面的分力F2.F1=mgsin α,F2=mgcos α.质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时,其重力产生两个效果:一是使球压紧挡板,二是使球压紧斜面.因此重力可以分解为垂直于挡板的分力F1和垂直于斜面的分力F2.F1=mgtan α,F2=cos mg a. 质量为m 的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁,二是使球拉紧悬线.因此重力可以分解为垂直于墙壁的分力F1和沿着绳的分力F2.F1=mgtan α,F2=cos mg a. A 、B 两点位于同一平面上,质量为m 的物体被AO 、BO两线拉住,其重力产生两个效果:一是使物体拉紧AO 线,二是使物体拉紧BO 线.因此重力可以分解为沿AO 线的分力F1和沿BO 线的分力F2.F1=F2= mg2sin α质量为m 的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB ,二是压缩BC.因此重力可以分解为沿AB 的分力F1和沿BC 的分力F2.F1=mgtan α,F2= mg cos αN ,另一个分力的大小为( )A.30 NB.90 NC.120 ND.150 N【解析】由题意,根据平行四边形定则作出力的分解示意图如图所示:根据勾股定理得F2=F2+F21=902+1202N=150 N,故A、B、C错误,D正确。
高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示,mA=4.0kg,mB=2.0kg,A和B紧靠着放在光滑水平面上,从t=0 时刻起,对B 施加向右的水平恒力 F2=4.0N,同时对A施加向右的水平变力F1,F1变化规律如图所示.下列相关说法中正确的是()A.当t=0 时,A、B 物体加速度分别为aA=5m/s,aB=2m/sB.A 物体作加速度减小的加速运动,B 物体作匀加速运动C.t=12s时刻 A、B 将分离,分离时加速度均为 a=2m/s2D.A、B 分离前后,A 物体加速度变化规律相同【答案解析】C【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】对AB整体进行分析,当AB之间没有力的作用时求出B的加速度为临界速度;若A的加速度大于大于B的加速度,则AB以相同的加速度运动,若A的加速度小于B的加速度,则B做匀速运动,A做加速度越来越小的加速运动,分情况讨论即可求解.【解答】解:若AB之间没有力的作用,则aB===2m/s2,A、当t=0时,F1=20N,而mA=4.0kg,所以F1单独作用在A上的加速度大于AB之间没有力的作用时的加速度,此时AB一起运动,加速度为:a===4m/s2,故A错误;B、由A得分析可知:随着F1的减小,刚开始时AB在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动,故B错误;C、当F1单独在A上的加速度等于F2单独作用在B上的加速度时,AB之间恰好没有力的作用,此后F1继续减小,A的加速度继续减小,AB分离,根据牛顿第二定律得:F1=mAaB=4×2=8N,根据图象可知,此时t=12s,所以t=12 s时刻A、B将分离,分离时加速度均为a=2m/s2,故C正确;D、AB分离前,A受到F1和B对A的弹力作用,分离后A只受F1作用,A物体加速度变化规律不相同,故D错误.故选:C2.两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的合力为F,以下说法正确的是()A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C.合力F可能比分力F1和F2中的任何一个力都小D.如果夹角θ不变,F1大小不变,F2增大,则合力F大小可能不变【答案解析】A【考点】力的合成.【分析】由力的合成方法可知,二力合成时,夹角越大,合力越小,两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2;一个合力与几个分力共同作用的效果相同,合力可以大于分力,可以小于分力,也可以等于分力.【解答】解:A、根据平行四边形定则的特点可知,若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F越大,故A正确;B、由力的合成方法可知,两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2,所以合力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,故B错误;C、由力的合成方法可知,两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2,所以合力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,还可能与两个分力都相等,故C错误;D、如果夹角不变,F1大小不变,只增大F2,合力F可以减小,也可以增加,故D错误;故选:A3.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球.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4 B.3和4 C.2和4 D.3和2【答案解析】B【考点】力的分解.【分析】将力进行分解时,一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解,若要按照力的实际作用效果来分解,要看力产生的实际效果.【解答】解:小球重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受压,故应按此两个方向分解,分别是3和4,故B正确,ACD错误.故选:B.4.如图所示,质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F 的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态,且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小不可能为()A.0.5mg B.mg C.2mg D.5mg【答案解析】A【考点】力的合成.【分析】对AB两球整体受力分析,受重力G,OA绳子的拉力T以及拉力F,其中重力大小和方向都不变,绳子的拉力方向不变大小变,拉力的大小和方向都变,根据共点力平衡条件,利用平行四边形定则作图可以得出拉力的最小值和最大值.【解答】解:对AB两球整体受力分析,受重力G=2mg,OA绳子的拉力T以及拉力F,三力平衡,将绳子的拉力T和拉力F合成,其合力与重力平衡,如图:当拉力F与绳子的拉力T垂直时,拉力F最小,最小值为Fmin=(2m)gsin30°,即mg;由于拉力F的方向具有不确定性,因而从理论上讲,拉力F最大值可以取到任意值,故A 错误,BCD正确.本题选择错误的,故选:A.5.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则()A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等【答案解析】C【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】对于B物体:当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时,B不受摩擦力.以BC组成的整体为研究对象,分析受力,画出力图,根据平衡条件分析地面对C的支持力和摩擦力大小和方向.【解答】解:A、当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时,B不受摩擦力.当B的重力沿斜面向下的分力不等于绳子的拉力时,B受摩擦力.则B受到C的摩擦力一定不为零.故A错误.BC、以BC组成的整体为研究对象,分析受力,画出力图如图.根据平衡条件得:水平面对C的摩擦力f=Fcosθ.方向水平向左.故B错误,C正确.D、由图得到水平面对C的支持力大小 N=GC+GB﹣Fsinθ<GC+GB.故D错误.故选:C6.一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数()图象如图所示.若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,不能求出的物理量是()A.汽车的功率B.汽车行驶的最大速度C.汽车所受到阻力D.汽车运动到最大速度所需的时间【答案解析】D试题分析:对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有:其中,,联立得:,结合图线,有:时,,,解得:,,由于质量已知,故A错误,B也错误;当物体的速度最大时,加速度为零,故结合图象可以知道,最大速度为,故C错误;汽车的初速度未知,故加速时间未知,故D正确。
精品-高中物理必修1力的分解例题解析一. 力的分解:求一个已知力的分力叫力的分解(力的合成与分解互为逆过程,都应用了“等效替代”思想)思考:力的合成遵守平行四边形定则,力的分解是不是也遵守平行四边形定则呢?二. 力的分解遵守平行四边形定则例1:知AO⊥OB,F=10.0N,α=300,请用三角形知识列式计算F1 F2的大小.F1=F2=【演示一】用两个测力计互成一个角度连接起来,挂上一个重物G=10N ,后AO与竖直线夹角为600且AO⊥OB,右测力计示数为F1左测力计示数为F2.请学生读数.结论:实验结果与计算结果有差异,在误差允许的范围内,实验结果与理论值吻合,从而验证了力的分解遵守平行四边形定则.【演示二】以多种不同方式拉结点到O处.结论:三. 有条件的力的分解(1)已知某分力的大小与方向(2)已知两分力的方向(互成角度)(3)已知一个分力的大小,另一分力的方向(4)已知两分力的大小例2:将一个大小为F的力分解为两个分力,其中一个分力F1的方向跟F成600角,当另一个分力F2有最小值时,F1的大小为_______,F2的大小为_______四.实际分解(1)实际分解的原则:按力实际的效果去分解(2)力F 有怎么样的实际效果:①:②:(3)方法:根据力的作用效果,确定两个分力的方向,运用平行四边形定则,确定分力的大小。
(注意:分力不是物体实际受到的力)若F=100N, θ=300,求两分力的大小例3:下列图中物体A 的重力产生哪些实际效果,如何分解,求分力的大小已知: G=100N α=300五 . 正交分解(1)正交分解法就是把力沿着两个选定的互相垂直的方向上先分解,后合成的方法。
其目的是便于运用普通代数运算公式来解决适量的运算,它是处理合成和分解复杂问题的一种简便方法。
(2)基本步骤①确定研究对象,受力分析 ② 建立坐标系(原则是使尽可能多的力落在坐标轴上)③ 把不在轴上的力分解到轴上 ④列方程求解例4:.物体放在粗糙的水平地面上,物体重50N ,受到斜向上方向与水平面成300角的力F 作用,F = 50N ,物体仍然静止在地面上,如图1所示,求:物体受到的摩擦力和地面的支持力分别是多少?例4。