【全程学习方略】2015-2016学年高中物理4.1力的合成(探究导学课型)分层达标-训练鲁科版必修1(新)

(1)重力沿斜面向下的分力多大? (2)重力沿垂直斜面方向的分力有多大?物体对斜面的压力有多大? (3)物体受到的摩擦力多大?方向如何?(sin37°=0.6，cos37°=0.8)
【解题探究】 (1)根据重力的作用效果，可把重力分解为_沿__斜__面__方__向__向__下__的分力 和_垂__直__于__斜__面__向__下__的分力。 (2)根据二力平衡可知，物体受到的摩擦力等于_重__力__沿__斜__面__向__下__的__分__力__。
则图甲中小球对挡板的压力为5N，对斜面的压力为5 3 N
对于图乙，小球的重力可分解为
F′1=Gtanθ=10×tan30°N= 1 0 3 3 N，
F′2= G 10 N203N，
cos cos30 3
则小球对挡板的压力为 1 0 3 N，
3
对斜面的压力为 2 0 3 N。
3
答案：5N 5 3 N
G1=G·sinθ 方向：沿斜面向下 G2=G·cosθ 方向：垂直于斜面向下 当物体受多个力，仅按作用效果求分力比较繁琐时，可尝试采用将所 有力分解到互相垂直的方向上，将复杂的矢量运算转为代数运算。
【归纳总结】 1.定义：在许多情况下，根据力的实际作用效果，我们可以把一个力 分解为两个相互垂直的分力。把力沿着两个选定的互相垂直的方向分 解，叫力的正交分解法。 2.选取坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中， 以少分解力和容易分解力为原则；在动力学中，以加速度方向和垂直 加速度方向为坐标轴建立坐标系。
第2节
一、分力 力的分解 1.分力：假设力F1、F2共同作用的效果与 某个已知力F的作用效果_完__全__相__同__，则力 F1、F2即为力F的分力。
2.力的分解： (1)定义：求一个已知力的_分__力__的过程，它是力的合成的逆运算。 (2)分解法则：平行四边形定则——把已知力F作为平行四边形的 _对__角__线__，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。如图所示。

力的分解基础达标1.(2012·大庆高一检测)如图所示，为了感受力的作用效果，用一根细绳和一根杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心.当它们的另一端挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用的方向判断完全正确的是图中的( )2.将一个力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3.关于合力与其两个分力的关系，下列说法中正确的是( )A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同B.两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不一定相同C.两个分力的大小之和就是合力的大小D.一个力可以分解为任意大小的两个分力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5.(2012·桂林高一检测)下列说法中正确的是( )A.一个2 N的力可分解为7 N和4 N的两个分力B.一个2 N的力可分解为9 N和9 N的两个分力C.一个6 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力D.一个8 N的力可分解为4 N和3 N的两个分力6.将一个力F分解为两个力F1、F2时不可能的是( )A.F1或F2垂直于FB.F1、F2与F都在一条直线上C.F1或F2的大小等于FD.F1或F2的大小、方向都与F相同7.在倾角为α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.能力提升8.(2012·福州高一检测)如图所示，重20 N的物体放在粗糙水平面上，用F=8 N的力斜向下推物体.F与水平面成30°角，物体与平面间的动摩擦因数μ=0.5，则物体( )A.对地面的压力为24 NB.所受的摩擦力为12 NC.所受的合力为5 ND.所受的合力为09.(2012·东营高一检测)如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO>NO.则在不断增加重物的重力G的过程中(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10.在大型田径比赛中，短跑运动员都采用助跑器起跑.设运动员的脚对助跑器的压力大小是F，斜面的倾角为θ，试通过作图法求出压力F的两个分力的大小和方向.11.(2012·吉安高一检测)用轻绳AC和BC悬挂一重物，绳AC和BC与水平天花板的夹角分别为60°和30°，如图所示，已知悬挂重物的重力为100 N，求AC绳和BC绳产生的拉力大小.答案解析1.【解析】选A.根据重物竖直向下拉细绳的力产生的作用效果，可把这个力分解为如图所示的两个力，可知A正确.2.【解析】选C.对力进行分解时,已知力为物体实际受到的力,分力F1、F2是用来代替F的,客观上是不存在的.在进行受力分析时,合力和分力是不能同时考虑的.综上所述,正确的选项是A、B、D,而错误的是C.3.【解析】选A.两个分力的作用效果与其合力的作用效果一定是相同的，合力可以等效替代两个分力，所以A对，B错；分力与合力的关系遵从平行四边形定则，不符合平行四边形定则的分解都是不正确的，则C、D均错.4.【解题指南】将实际问题转化为物理问题，把盘山公路转化为学生熟悉的斜面问题，再利用力的分解知识求解.【解析】选D.如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2，则F1=Gsinθ,F2=Gcosθ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，同一座山,高度一定,把公路修成“之”字形盘山公路时,使长度增加,则路面的倾角减小，即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力，可使行车安全，故D正确，A、B、C错误.5.【解析】选B、C.力的分解是力的合成的逆运算,若分力为F1、F2,则合力的范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,按此原则A、D错误，B、C正确.6.【解析】选D.根据平行四边形定则，F、F1、F2可围成直角三角形或等腰三角形，故A、C是可能的；F1、F2与F可以在一条直线上，故B是可能的.D项是不可能的，故选D.7.【解析】根据作用效果，将重力分解为F1、F2，如图所示.根据直角三角形边角关系，得 F1=Gtanα，F2 =G/cosα，这个球对挡板的压力大小等于F1，对斜面的压力大小等于F2.答案：G/cosαGtanα8.【解析】选A、D.将力F根据效果分解如图所示，对地面的压力为N=F2+G=Fsin30°+G=24 N,A正确;又因F1=Fcos30°<μN,故受到的静摩擦力为=︒=，故物体所受合力为零，B、C错误，D正确.f Fcos309.【解析】选A.由于MO>NO,所以α>β,则作出力分解的平行四边形如图所示，由平行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.10.【解析】压力有两个效果，一个是向后推助跑器，另一个是向下压助跑器.如图，根据平行四边形定则可将压力分解为竖直向下的分力Fcos θ和水平向右的分力Fsin θ.答案：见解析11.【解析】由题意可知：F C =mg=100 N,将F C 分解为沿AC 方向的F A 和沿BC 方向的F B 两个分力，由三角形定则可知：A C B C F F cos3050 3 N,F F sin3050 N =︒==︒=即AC 绳产生的拉力大小为 N,BC 绳产生的拉力大小为50 N.答案： N 50 N【总结提升】力的效果分解法把一个力按效果分解可按下列步骤进行(1)明确研究对象，确定要分析的力.(2)分析该力作用在物体上所产生的效果，确定两分力的方向.(3)依据平行四边形定则，以该力为对角线，由两个分力方向构建平行四边形，利用三角形知识求解分力的大小.。

力的合成(15分钟·50分)一、选择题(本题共5小题，每小题8分，共40分)1.(多选)下列说法正确的是( )A.某个分力发生变化，其合力一定会同时也发生变化B.合力作用的效果与物体受到的每一个力的作用效果都相同C.把物体受到的几个力的合力求出后，可认为物体只受一个力D.性质不同的力可以合成，作用在不同物体上的力不可以合成【解析】选A、C、D。

合力与分力存在瞬时对应性，一个分力发生变化，其合力必然会同时发生变化，A 正确；几个分力的共同作用效果和合力的作用效果相同，因此可以用合力来代替几个分力的作用，认为物体只受到一个力，所以C正确，B错误；在进行力的合成时，力必须是作用在同一物体上的力，而力的性质可以不同，如物体放在水平桌面上，所受的支持力与重力的合力为零。

支持力与重力就是不同性质的力，所以D正确。

2.作用在一个物体上的两个共点力，大小分别是30N和40N，如果它们之间的夹角是90°，那么这两个力的合力大小是( )A.10NB.50NC.70ND.1200N【解析】选B。

当两个力的夹角为90°时，由勾股定理得，F合==N=50N。

故选B。

3.两个大小相等的共点力F1和F2，当它们夹角为90°时，合力为F，当它们的夹角为120°时，合力大小为( )A.2FB. FC.FD. F【解析】选D。

当F1、F2夹角为90°时，F==F1，当它们的夹角为120°时，合力F合=F1=F，故选D。

4.如图所示，两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F。

在θ角从0°逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况为( )A.从最小逐渐增加到最大B.从最大逐渐减小到零C.从最大逐渐减小到最小D.先增大后减小【解析】选C。

在两分力大小一定的情况下，合力随着分力间夹角减小而增大，夹角为0°时合力最大；合力随着分力间夹角的增大而减小，夹角为180°时合力最小，C正确。

高中物理第4章力与平衡 4.1 力的合成导学案鲁科版必修1、合力与分力的关系。

2、平行四边形定则及应用。

难点：实验探究方案的设计与实施。

教法导学案教学学生自主学习课堂笔记一、知识梳理与整理归纳（一）共点力定义：（二）力的合成1、合力与分力(1)定义：(2)关系：2、力的合成3、平行四边形定则二、我的疑惑：【判一判】(1)合力一定大于分力。

( )(2)合力和分力都作用在物体上，受力分析时都要分析。

( )(3)作用在物体上同一点的力才是共点力。

( )(4)平行四边形定则也适用于多个共点力求合力。

( )三、课堂导学，小组合作探究（一）、共点力1、观察三个图中的作用力，找出它们的区别并总结什么是共点力。

探究归纳：（二）力的合成1、同一直线上二力的合成一辆小车可以一个人拉着向前运动，也可以由两个人反向拉或同向推，同样使小车前进。

如何求同一直线上两个力的合力？有什么规律？探究归纳：2、两个力不在同一直线上，如何探究求其合力？结合“探究求合力的方法”实验制定计划与设计实验探究归纳：【典例1】物体受到两个力F1和F2的作用，F1=18 N，方向水平向右；F2=24 N，方向竖直向上。

求这两个力的合力F。

【思路点拨】求两个力的合力可用作图法或计算法求解。

3、三个及三个以上力的合成的方法：先求两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，……直到把所有力合为一个力，得到合力。

四、自主归纳整理本节学习的知识【基础达标】1、关于两个力的合力与这两个力的关系的说法中正确的是( )A、合力一定比这两个力都大不从心B、合力至少比这两个力中较小的力要大C、合力可能比这两个力都小D、合力可能比这两个力都大2、从探究运用的方法来看,物理学中“用一个力代替几个力,且效果相同”,所运用的方法是( )A、理想实验法B、等效替代法C、控制变量法D、建立物理模型法3、下列说法错误的是( )A、两个共点力共同作用的效果与其合力单独作用的效果相同B、合力作用的效果与物体受到的每一个力的作用效果都相同C、把物体受到的几个力的合力求出后,可认为物体只受一个力D、性质不同的力可以合成,作用在不同物体上的力不可以合成4、作用于同一点的两个力的大小F1=15 N，F2=8 N，它们的合力不可能等于( )A、9 NB、25 NC、8 ND、21 N5、两个共点力同向时合力为a，反向时合力为b,当两个力垂直时合力大小为( )6、某同学在单杠上做引体向上,如图所示。