《力的分解》导学案1
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《力的分解》导学案一、学习目标1、理解力的分解的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算。
2、掌握力的分解遵循的平行四边形定则。
3、能够根据实际情况,按照力的作用效果确定分力的方向。
4、会用直角三角形知识求解分力的大小。
二、学习重难点1、重点(1)理解力的分解的概念和遵循的定则。
(2)掌握根据力的作用效果确定分力方向的方法。
2、难点(1)力的分解具有多解性的分析。
(2)实际问题中力的分解的应用。
三、知识链接1、力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。
力的合成遵循平行四边形定则。
2、平行四边形定则: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。
四、学习过程(一)力的分解的概念1、引入观察生活中的一些现象,比如用绳子斜拉物体、用扁担挑重物等,思考一个力可以产生不同的效果,从而引出力的分解的概念。
2、定义已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解。
3、力的分解与力的合成的关系力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。
(二)力的分解的方法1、按力的作用效果分解(1)分析实例例如,放在斜面上的物体,受到重力的作用,重力产生两个作用效果:一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面。
(2)确定分力方向根据力的作用效果,确定分力的方向。
对于放在斜面上的物体,下滑分力的方向沿斜面向下,压紧斜面分力的方向垂直于斜面向下。
(3)作出平行四边形以已知力为对角线,根据分力方向作出平行四边形。
(4)求解分力大小利用数学知识(如三角函数)求解分力的大小。
2、正交分解法(1)概念将一个力分解为相互垂直的两个分力的方法。
(2)步骤①建立直角坐标系:通常以物体的运动方向或受力方向为坐标轴。
②把力沿坐标轴分解:分别求出力在两个坐标轴上的分力。
(三)力的分解的多解性1、已知合力和两个分力的方向,有唯一解。
2、已知合力和一个分力的大小和方向,有唯一解。
3、已知合力和一个分力的大小及另一个分力的方向,可能有两解、一解或无解。
躍二层级看思堆探究与创新课时3・5力的分解学可出圭阳』撫哂林出vW程学习目标1•理解力的分解概念,强化“等效替代”的物理思想。
2.理解力的分解是力的合成的逆运算。
3•初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。
4.会用作图法和直角三角形的知识求分力。
5•尝试运用力的分解解决一些日常生活中的有关物理的问题,有将物理知识应用于生活和生产实践的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。
知识悴系械理1.求一个力的分力叫作①力的分解。
2.力的分解是②力的合成的逆运算,同样遵守③平行四边形定则。
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F、F。
123.在不同的情况下,作用在物体上的同一个力可以产生几个不同的效果。
如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以做出④数个不同的平行四边形。
也就是说,同一个力F可以分解为⑤■对大小、的分力。
4.一切矢量相加都遵循⑥平―。
5.把两个矢量首尾相接从而求出合矢量,这个方法叫作⑦三角形定则。
三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。
\重点难点探究主题1:力的分解请阅读教材中“力的分解”相关内容,回答下列问题。
(1)如图所示,耙受拖拉机一个斜向左上方的拉力F,这个拉力对耙产生了什么效果?这样的效果能不能用两个力F和F2来实现?方向如何?(2)F和F与F产生的效果是相同的,那么能不能用F和F来代替F?这体现了怎样的物理思想?1212(3)力的分解和力的合成是怎样的关系?力的分解与力的合成遵循什么定则?主题2:力的分解原则⑴分析图中力的作用效果:①如图甲所示,利用一根铅笔将拴有重物的细绳撑起,感受重物竖直向下拉细绳的力产生了哪两个作用效果?②如图乙所示,小孩拉小车前进中,小车受到的拉力有怎样的作用效果?③如图丙所示,小孩滑滑梯的过程中,重力有怎样的作用效果?⑵按照力的实际作用效果来分解一个力的步骤是怎样的?⑶将问题(1冲小车受到的拉力、滑滑梯小孩的重力按其效果进行分解,并求出各力的分力,这些分力是不是物体的真实受力?主题3:对力的分解的讨论⑴已知合力和两分力的方向,力的分解有唯一的解吗?⑵已知合力F和一个分力F的大小和方向,力的分解有唯一的解吗?⑶若知道合力F,另夕卜知道一个分力的方向和另一个分力的大小,试分析分力的解的情况。
2.6力的分解班级______________姓名___________【学习目标】在力的合成的基础上,理解分力的概念和力的分解的含义掌握力的分解方法了解力的分解具有唯一的条件【学习重点】力按作用效果分解、力的正交分解【课前预习】阅读课本63-65页完成下面的内容一个力可用几个力来替代定义:如果一个力的作用也可以用几个力的共同作用来等效替代,这几个力称为那一个力的分力。
求一个已知力的分力叫做力的分解。
力的分解方法力的分解是力的合成的逆问题,因此力的分解必然遵循平行四边形定则。
力的分解遵循平行四边形定则:求一个力F 的分力时,把这个力作为平行四边形的对角线,那么与力F 的共点的平行四边形的两个邻边就是这个力的两个分力。
力的分解方法:力按效果分解:对某一个力进行分解时,首先找出该力对物体产生的效果,从而确定两个分力的方向,然后作出力的平行四边形求出两个分力的大小。
力的正交分解把一个力沿着相互垂直的两个方向分解,叫做力的正交分解法。
正交分解的一般步骤:建立xOy 直角坐标系将所有力依次向x 轴和y 轴上分解为F1x 、F2x ……,F1y 、F2y ……分别求出x 轴和y 轴上的合力Fx 、Fy求出合力F :大小22y x F F F +=,方向x y F F =θtan【课前练习】 将一个力F 分解为两个力1F 和2F ,那么下列说法中错误的是 ( )A .F 是物体实际受到的力B .1F 和2F 不是物体实际受到的力C .物体同时受到1F 、2F 和F 三个力的作用 D .1F 和2F 共同作用的效果与F 相同下列说法正确的是 ( )A .2N 的力可以分解为6N 和3N 的两个力B .10N 的力可以分解为5N 和4N 的两个力C .2N 的力可以分解为6N 和5N 的两个力D .10N 的力可以分解为10N 和10N 的两个分力【课堂探究】 对一个力进行分解时,由于两分力的方向不同,就会有多种分解结果。
高中物理 2.6 《力的分解》导教案教科版必修1一、学习目标:1.认识里力的分解观点,加强“等效代替的物理思想”2.理解力的分解是力的合成的逆运算。
3.初步掌握一般状况下的分解要依据实质需要来确立分力的方向。
4.会用作图法和直角三角形的知识求分力,应使劲的分解解决一些平时生活中的相关物理问题。
二、导学过程(1)导读、导思阅读 1.力的分解(一)定义:求叫做力的分解。
(二)力的分解方法是(三)力的分解原则是问题1.力的分解在什么状况下有独一解?问题2 . 按实质成效分解以下各力且计算分力的大小(1)水平面上物体斜向上拉力的分解(2)重力的分解(3)三角支架悬物拉力的分解θθ总结:力分解的解题思路:专心爱心专心阅读 2:矢量相加的法例:三角形定章矢量加减依据的法例标量乞降依据问题 3:一物体速度 v1 在一小段时间内发生了变化变为了 v2 ,你能依据 v1v2 依据三角形定章求出变化量△ v 吗?V2V1(2)目标检测1.大小分别F1、F2、F3 的三个力恰巧围成关闭的直角三角形(顶角为直角),以下四个图中,这三个力的协力最大的是()F1F3F2(A )(B)(C)(D)2.用一根轻绳将总理为 m的物体悬挂在空中,如下图,以知 ac 和 bc 与竖直方向的夹角分别为 300和 600,则 ac 和 bc 绳中的拉力分别是多少?aBc3. m 在三根细绳悬吊下处于平横状态,现用手持绳OB的 B 端使 OB迟缓向上转动,且一直保持结点O的地点不变,剖析AO、 BO两绳中的拉力怎样变化?专心爱心专心。
3.5 力的分解导学案(第一课时)【知识与技能】1、认识力的分解同样遵守平行四边形定则,可以有无数组解。
2、知道力按作用效果分解,并能根据具体情况运用力的平行四边形定则根据几何关系求解分力。
【教学重点】理解力的分解是力的合成的逆运算,利用平行四边形进行力的分解。
【教学难点】如何判定力的作用效果及分力的确定【学习过程】一、力的分解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(那个力就叫做这几个力的合力)。
2、求一个力的叫做力的分解。
3、力的分解是力的合成的,同样遵守。
4、把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力。
在不同情况下,作用在物体上的同一个力,可以产生几个不同的效果,如果没有其他限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力,所以一个已知力要根据力的实际。
力分解的定解条件:1、已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小。
2、已知合力和一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向。
3、已知合力和两个分力的大小4、已知合力及一个分力的大小和另一个分力的方向二、力的分解的一般原则1、按照力的作用效果分解。
按作用实际效果分解力的一般步骤:(1)根据力F的作用效果,画出;(2)把力F作为对角线,画出;(3)根据知识确定分力的大小和方向.例题:重力为G 的光滑球放在倾角为θ的斜面和挡板之间,在挡板与斜面垂直和挡板与水平面垂直两种情况下,将两图中光滑球所受重力按效果进行分解。
【达标检测】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 NB.6 N 、6 NC.100 N 、100 ND.400 N 、400 N3、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.②④4、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( )A.F cos θB.F sin θC.F tan θD.F cot θ5、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( )A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC6、如图1—20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.7、在一实际问题中进行力的分解时,应先弄清该力产生了怎样的效果,然后再分解这个力,如图1—21所示的三种情况中,均匀球都处于静止状态,各接触面光滑.为了讨论各接触面所受的压力,应该怎样对重力进行分解?若球的质量为m,将重力分解后,它的两个分力分别为多大?(已知斜面倾角为α)。
力的分解教案教学目标知识与技能(1)理解分力的概念,清楚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)了解力的分解具有唯一性的条件。
(4)掌握根据力的效果进行分解的方法和正交分解法。
(5)能应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)培养学生观察实验能力。
(3)培养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。
(2)培养学生将所学知识应用与生产实践的意识和勇气。
教学重点1:理解力的分解是力的合成的逆运算。
2:掌握运用平行四边形定则进行力的分解。
教学难点1:力的分解具有唯一性的条件。
2;力分解时如何判断力的作用效果及确定两分力的方向。
教具准备多媒体课件、展示台、投影仪、弹簧秤若干、橡皮筋若干、演示板、图钉、白纸、长塑料板、铁块、能活动的木版等课时安排一课时教学过程课前预习1:在晾晒衣服的过程中如果晒衣服的绳子被拉得很紧,绳子就很容易断掉了这是怎么回事呢?2:在班级找两名力气比较大的同学上台进行拔河比赛,一名个子小的女同学上台能否同时拉动这两位男同学?怎么拉?这又是怎么回事呢?新课展开:同学们想知道为何会出现这两种现象吗?待我们认真学完本章的第二节——力的分解之后你们就可以自己揭开这两个谜了。
回顾:1、什么叫合力?什么叫力的合成?力的合成遵循什么法则?2、两个力分别为2N、5N可不可以合成一个大小为1N的力?那这两个力的合力范围是多少?2N、5N、1 N的三个力可以合成一个为零的力吗?这三个力的合力范围是多少N?3、回忆《验证力的平行四边形定则》的实验步骤。
讲授新课:学生阅读课本回答:1:,那么这几个力就叫做原来那几个力的分力。
2:叫做力的分解3:力的分解是力的合成的逆运算,力的分解也是遵循。
思考1、合力与分力的大小有什么关系?合力一定大于分力?思考:2、我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代,换句话说也就是:力的合成是唯一的。
力的分解 导学案(一)[目标定位] 1.知道什么是力的分解,知道力的分解同样遵守平行四边形定则.2.理解力的分解原则,并会用作图法和计算法求分力.3.知道力的三角形定则,会区别矢量和标量. 4.会用正交分解法求合力.[自主学习]一、力的分解王昊同学假期里去旅游,他正拖着行李箱去检票,如图所示.王昊对箱子有一个斜向上的拉力,这个力对箱子产生了什么效果? 1.力的分解(1)定义:已知一个力求 的过程叫做力的分解.(2)分解法则:力的分解是力的合成的 ,遵守力的 . 2.对一个已知力的分解可根据力的实际效果来确定: (1)根据力的 确定两个分力的方向. (2)根据 作出力的平行四边形. (3)利用 解三角形,分析、计算分力的大小. [合作探究]一、按力的作用效果分解例1 如图甲所示,在一个直角木支架上,用塑料垫板作斜面,将一用橡皮筋拉着的小车放在斜面上(如图乙),观察塑料垫板和橡皮筋的形变.针对训练1 如图所示,轻杆与柱子之间用铰链连接,杆的末端吊着一个重为30 N 的物体,轻绳与水平轻杆之间的夹角为θ=30°,求轻绳和轻杆各受多大的力?针对训练2(按力的作用效果分解)在图12中,AB 、AC 两光滑斜面互相垂直,AC 与水平面成30°.如果把球O 的重力G 按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( )A.12G ,32GB.33G ,3GC.23G ,22GD.22G ,32G 二、有限制条件的力的分解例2 按下列两种情况把一个竖直向下的180 N 的力分解为两个分力. (1)一个分力在水平方向上,并等于240 N ,求另一个分力的大小和方向.(2)一个分力在水平方向上,另一个分力与竖直方向的夹角为30°斜向下(如图所示),求两个分力的大小.针对训练1甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO ′方向航行, 甲用1 000 N 的力拉绳子,方向如图所示,要使船沿OO ′方向航行,乙的拉力最小值为( ) A .500 3 N B .500 N C .1 000 N D .400 N针对训练2受斜向上的恒定拉力作用,物体在粗糙水平面上做匀速直线运动,则下列说法正确的是( )A .拉力在竖直方向的分量一定大于重力B .拉力在竖直方向的分量一定等于重力C .拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力D .拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力教学反思:。
第三章相互作用(必修1)3.5力的分解一.学习目标1、理解力的分解和分力的概念2、理解力的分解是力的合成的逆运算,会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。
二.自主学习(一)导学提纲P64-651.什么是分力?什么是力的分解?2.为什么说力的分解是力的合成的逆运算?(二)基础演练1. 物体放在斜面上,那物体受的重力产生有什么样的效果。
(1)G方向竖直向下,又不能下落。
在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果;在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。
(2)两分力方向确定了,分解是唯一的。
(3)G1=Fsinθ, G2=Gcosθ2.矢量相加的法则(1)、平行四边形定则在位移运算中的应用人从A到B,再到C的过程中,总位移与两段位移的关系。
(2)、三角形定则把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。
(3)、矢量和标量矢量:有大小,又有方向,相加时遵循平行四边形定则标量:有大小,没有方向,求和时按算术法则相加三.课堂互动【典型例题】例在倾角θ=30º的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。
【课堂小结】【当堂反馈】1.P66问题与练习22.为了行车方便与安全,高大的桥要造很长的引桥,其主要目的是( )A.增大过桥车辆受的摩擦力B.减小过桥车辆的重力C.增大过桥车辆的重力平行于引桥面向上的分力D.减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力四.一课一练1.图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为F A、F B,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是( )A.F A一定小于G B.F A与F B大小相等C.F A与F B是一对平衡力 D.F A与F B大小之和等于G2.如图所示,把光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列说法正确的是( )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共4个力作用C.物体受到的合力为mg sinθ,方向沿斜面向下D.力F N、F1、F2这3个力的作用效果和mg与F N两个力的作用效果相同3.如右图示,一个半径为r,重为G的圆球被长为r的细线AC悬挂在墙上,求球对细线的拉力T和球对墙的压力N。
《力的分解》导学案【学导结合】1、自学分力及力的分解的概念及力的分解遵守的原则2、会根据实际情况分解力3、知道正交分解法的一般使用规则【教学过程】引入新课:为什么高大的桥要造很长的引桥,为什么刀刃的夹角越小越锋利等。
一、力的分解1、力的分解:已知一个力求分力的过程中力的分解。
2、力的分解的原则:3、说明:如果没有特殊限制,那根据一条对角线可以作出无数个平行四边形。
例:将一木块放到光滑的斜面上,试分析重力的作用效果并将重力进行分解【牢记】1、分解后,用G1和G2来等效替换G ,则G不存在了;2、G2是作用在物体上的,不是物体对斜面的压力;3、G1使物体下滑,所以G1又叫做下滑力。
可见下滑力是重力的一个分力,并不是一个真实存在的力4、一个力是否是真实的力,看能否找到该力的施力物体定性判断:FFFFFFFFθGθ二、会根据实际效果分解力(合作学习)自己设计实验体会体会重力的作用效果,学会将一个已知力按作用效果分解。
例5、如图:两球的重力均为G ,那求解球对挡板和斜面的压力。
(将重力分解)Aαθθ/2θ/2θ/2θ/2θ/2N N 2sin 22sin 2θθGN N G=⇒=G1=NG2=Nθ N1 N2 G2G122N G =11N G =θθtan 22tan 2G G N GG ==⇒=θθcos 1cos 1G N G G =⇒=【检测提升】1、一重为G 的物体放在光滑斜面上,受到斜面的弹 力F N ,设使物体沿斜面下滑的力为F 1,则( ) A F 1是F N 与G 的合力 B F 1是G 沿斜面向下的分力C G 分解为F 1和物体对斜面的压力F 2D 物体受到G 、F N 、F 1和使物体垂直于斜面压紧斜面的力F 22、下列有关合力与分力的说法,正确的是( ) A .分力总是小于合力B .对力进行正交分解时,分力总是小于合力C .将5 N 的力进行分解,可以得到50 N 的分力D .将5 N 的力进行分解,不可以得到1 N 的分力3.如右图示,一个半径为r ,重为G 的圆球被 长为r 的细线AC 悬挂在墙上,求球对细线的 拉力T 和球对墙的压力N 。
力的分解导学案一、学习目标:1、了解里力的分解概念,强化“等效替代的物理思想”2、理解力的分解是力的合成的逆运算,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4、会用作图法和直角三角形的知识求分力,应用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题。
理解分力及力的分解的概念二、自主学习1.分力:如果几个力的跟原来一个力产生的,这几个力就叫原来那个力的分力,原来那个力也就是这几个力的合力。
注意: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。
2.力的分解:求叫做力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守。
如果没有特殊限制,那根据一条对角线可以作出个平行四边形。
3.正交分解法:。
三、新知识学习⒈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。
⒉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。
⒊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。
【例】物体重G,放在倾角为θ的斜面上时,重力常分解为沿斜面向下的分力F1=Gsinθ(表示重力产生的使物体沿斜面下滑的效果)和垂直斜面向下的分力F2=Gcosθ(表示重力产生的使物体紧压斜面的效果)练习:在倾角θ=30º的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。
第三章相互作用
5 力的分解
学习目标
1.知道力的分解的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算.
2.通过实验理解、体验什么是力的作用效果.
3.掌握根据实际需要来确定分力的方向,强化“等效替代”的物理思想.
4.会用作图法和直角三角形的知识求分力.
5.会用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题,有将物理知识应用于生活和生产实践的意识.
自主探究
1.叫做力的分解.
2.力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守.
3.在没有限制的情况下,同一个力可以分解为的分力.
4.把两个共点力中的一个平移,使它们首尾相接,再用一个有向线段与两个力连接成一个三角形,第三边就是,这种把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法,叫做.
5.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)的物理量叫做.只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量叫做.
合作探究
一、力的分解
活动探究:根据实际作用效果来确定分力方向.
用斜向上的力F拉物块,观察电子秤的示数变化.
说明:(1)观察现象,可以看到测力计示数变小,并且物体要向右运动.
(2)电子秤的读数减小,表示力F的一个分力竖直向上;物块水平滑动,表示力F的一个分力水平向右.
(3)根据作用效果画平行四边形分解力F.
思考讨论下列几种情况物体重力的作用效果,并根据效果分解斜面上物体的重力G.
(1)放在水平支持面上的物体,重力的作用效果是;
(2)靠在竖直墙上的物体,重力的作用效果是;
(3)猜测放在斜面上的物体,重力的作用效果是.
拓展延伸:高大的桥为什么需要很长的引桥?
1.在对力进行分解时,可以根据来确定分力的方向.
2.分解力的一般步骤:
(1);
(2);
(3);
(4).
二、矢量相加的法则
1.位移的运算:如图所示,一个人从A走到B,发生的位移是x AB,又从B走到C,发生的位移是x BC.画出人在整个过程中的位移x AC.
2.速度的运算:一发炮弹以速度v沿与水平方向成θ角发射,该速度的水平分速度v x=;竖直分速度v y=.
3.三角形定则的推演过程:根据平行四边形对边的性质,力的平行四边形定则可用更简单的力的三角形定则来代替.
4.矢量与标量的根本区别在于它们遵从的运算法则不同,矢量相加遵从;标量求和按照.
课堂检测
1.关于合力与其两个分力的关系,下列说法中错误的是( )
A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同
B.合力的大小一定等于两个分力的代数和
C.合力可能小于它的任一分力
D.合力大小可能等于某一分力的大小
2.如图所示,重为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么( )
A.F1就是物体对斜面的压力
B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为G cosα
C.F2就是物体受到的静摩擦力
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
3.已知竖直平面内有一个大小为10N的力作用于O点,该力与x轴正方向之间的夹角为30°,与y轴正方向之间的夹角为60°,现将它分解到x轴和y轴方向上,则( )
A.F x=5N,F y=5N
B.F x=5N,F y=5N
C.F x=5N,F y=5N
D.F x=10N,F y=10N
4.如图所示,两个体重相同的小孩甲、乙静止坐在秋千上,则下面的叙述正确的是( )
A.甲绳子的拉力大
B.乙绳子的拉力大
C.甲、乙绳子的拉力一样大
D.不确定
5.将一个大小为7N的力分解为两个力,其中一个分力的大小为4N,则另一个分力的大小不可能是( )
A.4N
B.7N
C.11N
D.12N
6.如图所示,细绳OM与ON所能承受的最大拉力相同,长度l OM>l ON,则在不断增加重物G的重力过程中(绳OC不会断)( )
A.ON绳先被拉断
B.OM绳先被拉断
C.ON绳和OM绳同时被拉断
D.因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断
7.如图所示,将一个已知力F分解为F1和F2,已知F=10N,F1与F的夹角为37°,则F2的最小值是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A.4N
B.6N
C.8N
D.10N
8.用两辆拖拉机拉一辆陷入泥坑的卡车,如图所示,其中一辆拖拉机沿与卡车前进方向成45°角、大小为1000N的力F1拉卡车,另一辆拖拉机沿与卡车前进方向成30°角、大小为2×103N
的力F2拉卡车,卡车开动后自身向前提供的动力为4×103N,三车同时作用,刚好使卡车脱离泥坑,则卡车受到的阻力约为( )
A.8.2×103N
B.6.0×103N
C.5.6×103N
D.6.7×103N
9.一个已知力分解为两个分力时,下面哪种情况只能得到一组唯一的解( )
A.已知两个分力的方向,并且不在同一直线上
B.已知两个分力的大小
C.已知一个分力的大小和另一个分力的方向
D.已知一个分力的大小和方向
10.如图,一个大人单独提起一桶水和两个小孩共同提起同一桶水,则下列说法正确的是( )
A.大人的拉力可以看作两个小孩拉力的合力
B.大人的拉力一定等于两个小孩的拉力大小之和
C.两个小孩两手臂夹角θ越大,则小孩拉力越小
D.两个小孩两手臂夹角θ越大,则小孩拉力越大
11.如图所示,用12N的力拉一物体,拉力与水平面间的夹角是30°,则拉力的水平分力是多大?竖直分力是多大?
12.城市中的路灯、无轨电车的供电线路等经常用三角形的结构悬挂,如图是这类结构的一种简化模型.图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索和杆的重力都可忽略.如果悬挂钢索AO能承受的最大拉力为2×104N,θ=30°,则当杆BO处于水平位置,即垂直于竖直墙面时,悬挂的物重不能超过多少牛?
参考答案
自主探究
1.已知一个力求它的分力的过程
2.平行四边形定则
3.无数对大小、方向不同
4.合力三角形定则
5.矢量标量
合作探究
一、力的分解
1.力的实际作用效果
2.确定所要研究的合力分析合力的实际作用效果确定两分力的方向按平行四边形定则进行分解
二、矢量相加的法则
1.
2.v cosθv sinθ
3.平行且相等
4.平行四边形定则算术法则
课堂检测
1.B 解析:合力与分力在作用效果上是相同的,它们可以互相替换,选项A正确;合力的大小范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,选项C、D正确,选项B错误.
2.B 解析:合力与分力是一种等效替代关系,如果用了两分力F1和F2,就不能再用真实力G,否则力就多了.在对物体进行受力分析时,只分析物体实际受到的力,故选项D错误;某几个真实力的合力或某一真实力的分力,是为了研究问题方便而假想的力,实际上是不存在的,本题中真实力G的两分力F1和F2是实际上并不存在的力,应与其他实际力区别开来,选项A、C 将两个并不存在的力“F1和F2”与真实力“物体对斜面的压力和物体受到的静摩擦力”混为一谈,显然是错误的,只有选项B正确.
3.B 解析:画出坐标系及受力情况,如图所示,已知两分力方向,作出平行四边形,由三角形关系得F x=F cos30°=5N,F y=F sin30°=5N.
4.B 解析:甲图中绳子的拉力F1=;乙图中将重力分解,如图所示,F2=>F1.
5.D 解析:合力与两分力构成闭合矢量三角形,因此第三个力F3应满足:3N≤F3≤11N.
6.A 解析:由于l OM>l ON,所以α>β,则作出力分解的平行四边形如图所示,由四边形的两个邻边的长短可以知道F ON>F OM,所以在G增大的过程中,绳ON先断.
7.B 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=F sin37°=10×0.6N=6N.
8.D 解析:卡车受到的阻力等于自身提供的动力与F1、F2的合力之和.F1、F2的合力为
F=F1cos45°+F2cos30°=1000N+2×103×N=2.7×103N,所以卡车受的阻力F阻=F动
+F=4×103N+2.7×103N=6.7×103N.
9.AD 解析:能以两分力为邻边组成唯一的平行四边形的情况下都有唯一的解.
10.AD 解析:合力与分力是等效的,所以大人的拉力可以看作两个小孩拉力的合力,选项A正确;但大人的拉力大小并不一定等于两个小孩的拉力大小之和,选项B错误;如图所示,将重力
分解,则F=,可见,两个小孩两手臂夹角θ越大,则小孩的拉力越大,选项C错误,选项
D正确.
11.解析:斜向上的拉力产生水平方向和竖直方向的两个效果,把拉力向两个方向分解,则可以求出
水平方向的分力F1=F cos30°=6N
竖直方向的分力F2=F sin30°=6N.
答案:6N 6N
12.解析:竖直绳上拉力等于物体的重力G,将该力分解为拉钢索AO的力F OA和压硬杆OB的
力F OB.
由几何关系得G=F OA sinθ=2×104N×sin30°=1×104N 所以悬挂的物重不能超过1×104N.
答案:1×104N。