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【精品试卷】人教版高中物理必修一高一同步练习第三章第五节力的分解复习专用试卷

【精品试卷】人教版高中物理必修一高一同步练习第三章第五节力的分解复习专用试卷
【精品试卷】人教版高中物理必修一高一同步练习第三章第五节力的分解复习专用试卷

高中物理学习材料

(精心收集**整理制作)

2011-2012学年高一物理必修1(人教版)同步练习

第三章第五节力的分解

一. 教学内容:

第五节力的分解

二. 学习目标:

1、熟练掌握在力的分解问题中有确定解的几种情况的讨论。

2、掌握在不同的物理情景中求分力的常规方法和思路。

3、重点掌握力的分解问题的典型问题的处理方法。

高考地位:

力的分解问题是本部分内容的重点和难点,力的分解问题和力的合成一样,是高中力学内容的基础,是解决高中力学问题的重要工具,在出题形式上,力的分解问题常与日常生活实际紧密结合,突出了对于实际物理问题的模型抽象能力,如2002年上海春季高考第36题,把力的分解问题与桥梁的受力特点相结合,同时在高考的出题方向上也体现了运用数学知识分析物理问题的能力,主要是考查平行四边形及三角形定则在力的分解问题中的数学应用,如2005年辽宁高考卷第36题、2004年广东卷第7题,均以选择题的形式出现的。

三. 重难点解析:

1. 力的分解:

(1)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,即把已知力作为平行四边形的对角线,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。

2. 力的分解的方法

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1F和2F的示意图,最后根据相关数学知识计算出两个分力的大小。

应注意:已知一个力和它的另一个分力的方向,则另一个分力有无数个解,且有最小值(两分力方向垂直时)。

3. 分力方向的确定

分解的原则:根据力所产生的效果进行分解,一个力可以分解成无数对分力,但对于一个确定的物体所受到的力进行分解时,应考虑实际效果,即进行有意义分解。

4. 力的分解的解题思路

力分解问题的关键是根据力的实际作用效果,画出力的平行四边形,接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题,因此其解题基本思路可表示为

5. 力的分解的几种情况

已知一个力的大小和方向,求它的两个分力。

据平行四边形定则知,这种情况下可以作出无数个符合条件的平行四边形,即对一已知力分解,含有无数个解,但如果再加以下条件,情况就不一样了,下面讨论:

(1)已知两个分力的方向时,有唯一解,如图所示。

(2)已知一个分力1F 的大小和方向,力的分解有唯一解,如图所示,只能作出一个平行四边形。

(3)已知两个分力的大小,力的分解可能有两个解,如图所示,可作出两个平行四边形。

(4)已知一个分力1F 的方向与另一个分力2F 的大小,如图所示,则:当θsin F F 2=时,有唯一解,如图甲所示;当θsin F F 2<时,无解,如图乙所示;当θsin F F F 2>>时,存在两个解,如图丙所示;当F F 2>时,存在一个解,如图丁所示。

总结:如图所示,已知力F 的一个分力1F 沿OA 方向,另一个分力大小为2F 。我们可以以合力F 的末端为圆心,以分力2F 的长度为半径作圆弧,各种情况均可由图表示出来。

6. 求分力的方法

(1)直角三角形法。

对物体进行受力分析,对其中的某力按效果或需要分解,能构成直角三角形的,可直接应用直角

三角形边、角的三角函数关系求解,方便快捷。

(2)正交分解法。

①以力的作用点为原点作直角坐标系,标出x 轴和y 轴,如果这时物体处于平衡状态,则两轴的方向可根据方便自己选择。

②将与坐标轴不重合的力分解成x 轴方向和y 轴方向的两个分力,并在图上标明,用符号x F ,和

y

F 表示。

③在图上标出力与x 轴或力与y 轴的夹角,然后列出x F 、y F

的数学表达式,如:F 与x 轴夹角为θ,则θcos F F x =,θsin F F y =与两轴重合的力就不需要分解了。

④列出x 轴方向上的各分力的合力和y 轴方向上的各分力的合力的两个方程,然后再求解。 (3)相似三角形法。

对物体进行受力分析,根据题意对其中的某力分解,找出与力的矢量三角形相似的几何三角形,用相似三角形对应边的比例关系求解。

(4)动态矢量三角形(动态平衡)法。

所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态,利用图解法解决此类问题方便快捷。

【典型例题】

问题1:求分力的常规方法类问题:

[考题3]如图(1)所示,重物的重量为G ,轻细线AO 与BO 的A 、B 端是固定的,平衡时AO 是

水平的,BO 与竖直方向的夹角为θ,AO 的拉力1T F ,和BO 的拉力2T F

大小是( )

(1)

A. θcos G F 1T =

B. θtan G F 1T =

C. θsin G F 2T =

D.

2=

cos G F 2T

解析:选取O 点为研究对象,其受力如图(2)所示,O 点受到三个力的作用:物体对O 的拉力,

大小为G ,AO 绳子的拉力1T F ,BO 绳子的拉力2T F

(2)

解法一:重力G 的作用效果是拉紧两根绳子,拉绳子的力应该沿着绳子方向,如图(3)所示,将重力G 沿两根绳子的方向分解为1G 和2G ,在直角三角形中,由几何知识得:θtan G G 1=,

θcos /G G 2=。

(3)

由于重物静止,任何方向的合力均为零,所以有θtan G G F 1T 1==,θcos /G G F 2T 2==。

解法二:把拉力2T F

的作用效果看作是竖直向上平衡重力和水平向右拉绳子的,如图(4)所示,可将2T F 沿水平和竖直两个方向分解为2T F '和2T F '',由几何知识得θsin F F 21T T =',θcos F F 22T T =''。

(4)

解法三:如把

1

T F 的作用效果看作是沿竖直向上方向提物体和斜向下方向拉紧另一细绳,则可按

照如图(5)所示的那样把1T F 分解为'1T F 和1T F

''。

(5)

现根据小球处于静止状态,所受的合力为零的条件,利用直角三角形的知识,都可以解得θtan G F 1T =,θcos /G F 2T =。

答案:B 、D 。 变式1:(2004年广东高考)7. 用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中,如图所示.已知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:

A.31,22

mg mg

B.13,22

mg mg

C.31,42

mg mg

D.13,24

mg mg

变式2、如图,用绳AC 和BC 吊起一个物体,它们与水平方向的夹角分别为?30和?60,若AC 绳能承受的最大拉力为100N ,BC 绳能承受的最大拉力为150N ,则要使两条绳都不断,物体的重力不应超过多少?

答案:重力G 不能超过33

200N 。 变式3、(2003年全国理综第19题)

[考题2]如图所示,一个半球形碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的,一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为1m 和2m 的小球,当它们处于平衡状态时,质

量为1m 的小球与O 点的连线与水平方向的夹角?=60α,则两球的质量比12

m m 为( )

A. 33

B. 32

C. 23

D. 22

答案:A

问题2:用图解法分析力的分解中的动态变化问题:

[考题6]如图(1)所示,用水平细绳将电灯拉到图中位置,若保持灯的位置不变,将细绳由水平顺时针转到竖直位置的过程中,细绳和电线所受的拉力将如何变化。

(1)

解析:解法一:利用力的分解知识,取O 点为研究对象,其所受重力产生两个效果,即分别拉伸OA 、OB 两绳,可将重力沿此两个方向的反方向分解,在后面的变化过程中仍按此两个效果分解,分

解如图(2)(甲)所示,由图可知,绳的拉力B T F 先减小后增大,电线拉力A T F

一直减小。

甲 (2) 乙

解法二:利用力的合成知识,取O 点为研究对象,O 点受三个力作用,如图(2)(乙)所示,由

共点力平衡条件知,三个力合力为零,所以将A T F 、B T F

合成,其合力'G 与G 等值反向,作出动态分

析,由于无论A T F 、B T F

如何变化,G ′不变,所以由图可知,细绳拉力先减小后增大,电线拉力一直减小。

答案:绳的拉力先减小后增大,电线的拉力一直减小。 变式:

[例4]如图所示,质量为m 的球放在倾角为α的光滑斜面上,试分析挡板AO 与斜面间的倾角β多大时,AO 所受压力最小。

解析:虽然题目是挡板AO 的受力情况,但若直接以挡板为研究对象,因挡板所受力均为未知,将无法得出结论。

以球为研究对象,球所受重力mg 产生的效果有两个:对挡板产生压力2N F

,其大小等于2F ,对

斜面产生压力1N F

,其大小等于1F ,根据重力产生的效果将重力分解,如图所示。

当挡板与斜面的夹角β,由图示位置变化时,1F (1N F

)大小改变,但方向不变,始终垂直斜面;2F (2N F )的大小、方向均变化,是先减小,后增大,当1F 和2F 垂直时,即?=90β时,挡板OA 所受压力最小αsin mg F min 2=。

问题3:有附加条件的力的分解问题:

[考题5]已知力F 的一个分力为1F 跟F 成?30角,大小未知,另一个分力2F 大小是33

F ,方向未知,则1F 的大小可能是( )

A. 3/F 3

B. 2/F 3

C. 3/F 32

D. F 3

解析:如图所示,先画一条有向线段AB 表示力F ,过F 的始端A 画一条与AB 成?30角的射线(是力1F 的作用线,表示出力1F 的方向已知),过F 的末端B 作1F 所在射线的垂线交于C 。

则由直角三角形△ABC 可知,CB 的大小为2F

,在CB 两边对称地作两线段DB 和EB ,使其大小均为F 33(因为2F

F 33>

,所以这两条线可以画出来。)在直角三角形△EBC 中,因2F CB =,EB=F

33

,∠CBE=∠ABE=?=30θ,故△ABD 为直角三角形,利用直角三角形可知E 为直角三角形△ADB 的斜边AD 的中点,F 33AE =,AD=F 332,即1F 的大小可能是F 33,也可能是F

33

2,

本题选项A 、C 正确。

答案:A 、C 变式:

5. 将力F 分解为1F 和2F 两个分力,若已知F 的大小及F 和2F 间的夹角θ,且θ为锐角,则当1F 和2F 大小相等时,1F 的大小为___________;而当1F 为最小值时,2F 的大小为______。

答案:θ

θcos F cos 2F

解析:由1F 、2F 合成F 的平行四边形分析可得。

【模拟试题】(答题时间:30分钟)

1. 若物体在斜面上保持静止状态,则下列说法正确的是( ) A. 重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力

B. 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

C. 物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力

D. 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 2. 把一个力分解为两个分力,下列说法正确的是( ) A. 一个分力变大时,另一个分力不能同时也变大

B. 两个分力可同时变大,也可以同时变小

C. 无论怎样分解,两个分力不能同时小于这个力的一半

D. 无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的两倍

3. 一光滑均匀小球用细绳拴住悬挂靠在光滑的竖直墙上,小球受到三个力作用,重力G ,绳的拉力F ,墙对球的支持力N F ,如图所示,对于这三个力,根据作用效果进行分解,下列说法正确的是( )

A. G 可沿F 和N F 两个力的反方向进行分解

B. F 可沿G 和N F 两个力的反方向进行分解

C. N F 可沿G 和F 两个力的方向进行分解

D. 以上三种分解方法均可以

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. θcos F

B. θsin F

C. θtan F

D. θcot F

5. 生活中的物理知识无处不在,如图是我们衣服上的拉链的一部分,在把拉链拉开的时候,我们可以看到有一个三角形的东西在两链中间运动,使很难直接分开的拉链很容易地拉开,关于其中的物理原理以下说法正确的是

A. 在拉开拉链的时候,三角形的物体增大了分开两拉链的力

B. 拉开拉链的时候,三角形的物体只是为了将拉链分开并没有增大拉力

C. 拉开拉链时,三角形的物体增大了分开拉链的力,但合上拉链时减小了合上的力

D. 以上说法都不正确

6. 水平地面上的物体受重力G 和水平作用力F 保持静止,如图所示,现在使作用力F 保持大小不变,方向沿逆时针方向缓缓转过?180,而物体始终保持静止,则在这个过程中,物体对地面的正压力N F 和地面给物体的摩擦力f F 的变化情况是( )

A. f F 不变

B. f F 先变小后变大

C. N F 先变小后变大

D. N F 先变大后变小

7. 如图所示,质量为m 的物体在恒力F 作用下沿天花板上做匀速直线运动,物体与天花板间动摩擦因数为μ,则物体受到摩擦力的大小为( )

A. θsin F

B. θcos F

C. ()mg sin F -θμ

D. ()θμsin F mg -

8. 三段不可伸长的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( )

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

9. 如图所示,光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上,小球重力为G ,斜面倾角为θ,求小球对斜面的压力1F 和小球对挡板的压力2F 。

10. 如图所示,在倾角为?=30θ的粗糙斜面上放一物体,重力为G ,现在用与斜面底边平行的力2/G F =推物体,物体恰能做匀速直线运动,则:(1)物体与斜面之间的动摩擦因数是多少?(2)物体的运动方向与底边成多大角度?

【试题答案】

1. B 、D (如下图所示,物体对斜面的压力作用在斜面上,所以A 错;物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对相互作用力,所以C 错。)

2. B 、C (力的分解与力的合成都遵守平行四边形定则,显然也是都遵守矢量三角形定则,即合力与它的两个分力形成矢量三角形,依据三角形的三边关系,以及力的合成特点可知:2121F F F |F F |+≤≤-显然1F 、2F 可以同时增大,也可以同时减小,故A 选项不对,B 选项正确,如果两分力同时小于此力一半,则当1F 和2F 同向时,F F F 21<+,这不可能,故C 正确。如果两分力同时大于此力的2倍,但并不能打破2121F F F |F F |+≤≤-的关系,故也有可能,所以D 不对,所以,本题的正确选项应为B 、C )。

3. A 、B (A 选项,重力可产生两个效果:拉紧悬绳和压紧墙壁,B 选项,拉力F 可产生两个作用效果;竖直方向提住小球,水平向左拉住小球,使球不离开竖直墙壁。C 选项,N F 水平向右,不可能沿F 和G 的方向分解。)

4. B (如下图所示,F ′平衡力F 垂直于OO ′的分力。)

5. A (此题结合生活的实际问题考查力的分解,在拉开拉链的时候,三角形的物体在两链间和拉链一起运动,手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力,如图所示,分力大于手的拉力,所以很难直接分开的拉链很容易地被三角形物体分开,因此应选A 。)

6. B 、C (如下图,先对物体进行受力分析,利用正交分解可得

f F cos F =θ,G sin F F N =+θ。

可得θcos F F f =,θsin F G F N -=。

由正弦和余弦函数在?180~0的变化规律就能够确定选项B 、C 是正确的。)

7. B 、C (先对物体进行受力分析可得如图所示的受力分析图,然后对力F 进行正交分解,水平方向分力θcos F F 1=,竖直方向的分力为θsin F F 2=。由力的平衡可得f 1F F =,N 2F G F +=,又由滑动摩擦力计算公式N f F F μ=,再将1F 和2F 代入即可得θcos F F f =()G sin F -=θμ,故答案应选B 、C )。

8. A (三段绳能承受的最大拉力相同,但挂上物体后各段绳所承受的拉力不同,当物体质量增加时,先达到最大拉力的绳将先断。

方法一:以O 点为研究对象,O 点受到三个力作用,如图,其中mg F CO =,设绳AO 与竖直方向的夹角为θ,BO F 与CO F 的合力跟AO F 等大反向,由几何关系:θθtan mg tan F F CO BO ==。

θθcos mg

cos F F CO AO =

=

比较可知AO F 最大,所以必定绳AO 先断。

方法二:仍以O 点为研究对象,以力的分解方法来研究,AO F 沿竖直和水平方向的分力分别为θsin F F AO AOx =,θcos F F AO AOy =。

在水平和竖直方向分别有:BO AO F sin F =?θ,CO AO F cos F =θ,所以AO BO F F <,AO CO F F <

可知绳AO 所受拉力最大,绳AO 最先断。)

9. θcos G

θtan G (小球所受到的重力有两个作用效果,一方面使球对斜面产生压力(相当于分力'1F 的作用),另一方面使球对挡板产生压力(相当于分力'2F 的作用),因此重力的分解如下图所示,

将重力分解为'1F 和'2F 两个分力,'1F 大小与压力1F 大小相等,'2F 大小与2F 相等,所以

θcos 1

G F F 11?

==',θtan G F F 22?='=,即小球对斜面的压力的大小θcos /G F 1=,方向垂直斜面向

下,对挡板的压力大小θtan G F 2?=,方向垂直挡板,水平向左。)

10. 解:(1)物体在平行斜面方向一共受三个力的作用,一是使物体下滑的力2/G sin G F 1==θ;二是推力2/G F =;三是滑动摩擦力f F ,因为1F 和F 是相互垂直的,所以这两个力的合力为

2/G 2F 2F 0==。

此力方向与底边成?45,如图所示,又因为1F ,F ,f F 三个力的合力为零,所以f F 与0F 的大小相等、方向相反。而

N f F F μ=,①

2/G 3cos G F N ==θ ②

将②式及2/G 2F F 0f ==代入①式可得3/6=μ。

(2)因为滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,所以物体运动的方向与0F 一致,即与底边成?45,如图所示。

高一物理沪科版必修一4.2 怎样分解力教案

4.2 怎样分解力 [教学目标] 1.知识与技能: (1)知道什么是分力及力的分解的含义。 (2)理解并能按照力的实际作用效果来分解力. (3)通过运用DIS实验系统探究力的分解规律,学会应用新的信息采集和处理方式。2.过程和方法: (1)通过运用DIS实验系统探究力的分解规律的过程,感悟力的分解是一等效替代的方法。 (2)通过设计简单的实验解决物理问题,认识物理实验在物理学发展过程中的作用。(3)通过矢量相加法则的学习,认识数学工具在物理学的作用。 3、情感、态度、价值观: (1)养成互相合作的团队精神,培养学生的创新意识 (2)培养学生将物理知识应用于实际的意识 [教学重点与难点] (1)探究力的分解的规律 (2)会利用力的分解的规律解决实际问题 教学过程设计: 一、情景引入: 如图1所示,在地面上放有一大木箱,先让一个力气较大的同学上来推,没有推动。再让一个力气小的同学上来,将用铰链相连的两块长木板,构成一个人字形,然后,请他往人字形的顶端一站.

结果:木箱被推动了。 是什么原因呢?解释这个谜底,需要运用力的分解的知识。 二、授新课: 1、什么是力的分解? 让学生阅读课文,了解什么是力的分解。运用类比法来比较力的合成与力的分解,使学生知道力的分解是力的合成的逆运算。都符合平行四边形法则。如表格 力的合成与力的分解的对比 力的合成力的分解 不同点在两个力的大小、方向都确定的情况 下,它们的合力是唯一的。一个力分解成两个力有无数种分解,即力的分解不是唯一的。 相同点都遵守平行四边形定则联系两者互为逆运算。 2、力的分解是按力的实际作用效果来分解的 例1:组织学生讨论开始时的推木箱问题 教师可引导学生,: (1)木箱如何放置的? (2)人的重力产生的作用效果是怎样的?

2019-2020学年人教版高中物理必修一 3.5 力的分解 同步练习(I)卷

2019-2020学年人教版高中物理必修一 3.5 力的分解同步练习(I)卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共12题;共27分) 1. (3分)把一个力分解为两个分力的时候,下列关于力的大小的描述正确的有() A . 一个分力变大时,另一个分力一定变小 B . 两个分力可以同时变大,也可以同时变小 C . 无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半 D . 无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的二倍 2. (3分)将一个力分解为两个分力,合力与分力的关系是() A . 合力大小一定等于两个分力大小之和 B . 合力大小可能比每个分力都大,也可能比每个分力都小 C . 合力的大小不可能小于每个分力的大小 D . 合力的大小可能比一个分力大,比另一个分力小 3. (3分) (2017高一上·西安期中) 质量为M,半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m,半径为r的光滑球B以下说法正确的有() A . A对地面的压力等于(M+m)g B . A对地面的摩擦力方向向左 C . B对A的压力大小为 D . 细线对小球的拉力大小为

4. (2分)将一个力F分解为两个不为零的力,下列哪种分解方法是不可能的() A . 分力之一垂直F B . 两分力与F在一条直线上 C . 一分力的大小与F相同 D . 一个分力与F相同 5. (2分)如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,m受到平行于斜面向下的力F作用, m、M始终静止,则下列说法正确的是() A . 地面对M的摩擦力大小为Fcosθ B . 地面对M的支持力为(M+m)g C . 物体m对M的摩擦力的大小为F D . M对物体m的作用力竖直向上 6. (2分)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为m=10kg的重物,∠CBA=30°,如图所示,忽略滑轮与绳子间的摩擦,则滑轮受到绳子作用力为() A . 50N B .

高中物理必修一(人教版)课时训练15力的分解 含解析

题组一力的分解 1.下列说法错误的是( ) A.一个2 N的力可分解为17 N和16 N的两个分力 B.一个6 N的力可分解为6 N和6 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 解析:合力F与对应的两个分力F1和F2的大小关系满足|F1- F2|≤F≤F1+F2,所以只有D项错误。 答案:D 2.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 解析: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=Gsin θ,F2=Gcos θ,倾角θ减小,F1减小,F2增大,同一座山,高度一定,把公路修成盘山公路时,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,故选项D正确,选项A、B、C错误。 答案:D

题组二矢量相加法则 3.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,F1大小未知,则另一个分力F2的最小值为( ) A. B. C.F D.无法判断 解析:F、F1和F2构成矢量三角形。当F2与F1垂直时,F2最 小,F2=Fsin 30°=,故选项A正确。 答案:A 4. 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,当L 取什么方向时,F1、F2在L上的分力之和最大( ) 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 解析:F1和F2在L上的分力之和等价于F1和F2的合力在L上的分力,而F1和F2的合力要分解在L上的力最大,就应该使L与合力方向一致,而L若在其他方向上,都会使这个分力减小,因此选项A正确。 答案:A 题组三正交分解法

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。

高中物理教学设计模板

高中物理教学设计模板 高中物理的教学方式对于学生们而言影响十分的大,那么高中物理的教学设计到底应该怎么开展呢?下面是小编推荐给大家的高中物理教学设计模板,希望大家有所收获。 篇一:高中物理教学设计模板 教学目标: (一):知识与技能: 1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力 2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。 3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力 (二)过程与方法: 1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。 2、通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。 (三)情感态度与价值观 1、培养学生实事求是的科学态度。

2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。 3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。 设计意图 为什么要实施力的分解?关于如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。 教学流程 一. 通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣 【实验】“四两拨千斤” (两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳

人教版高中物理必修一 力的分解

第五节力的分解 【目标要求】 1.知识与技能 理解力的分解和分力的概念,会用三角形定则求力的分解,熟练掌握物体的受力分析,能够根据力的作用效果进行分解. 2.过程与方法 体会合成与分解的互逆性和所遵从的法则,掌握力的分解的矢量方法. 3.情感、态度和价值观 培养分析观察能力,物理思维能力和科学的研究态度 【巩固教材-稳扎稳打】 1.将一个力F分解为两个不为零的力,下列哪种分解方法是可能的() A.分力之一垂直F B.两个分力的大小与F的大小相同 C.一个分力的大小与F的大小相同 D.一个分力与F相同 2.如图3-14所示,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、F2四个力作用 C.物体只受重力mg和弹力F作用 图3-14 D.F N、F1、F2三力的作用效果与mg、F两力的作用效果不 同 3.将一个力F分解为两个力F1、F2,那么下列说法正确的是() A.F是物体实际受到的力 B.F1、F2不是物体实际受到的力 C.物体同时受到F、F1、F2三个力的作用 D.F1、F2共同作用的效果与F相同 4.对于力的下述说法中正确的是() A.运动物体受到的摩擦力一定与它们的运动方向相反

B .合力必定大于分力 C .物体间有摩擦力时,一定有弹力,且摩擦力和弹力的方向一定垂直 D .静止在斜面上的物体受到的重力,可以分解为使物体沿斜面下滑的力和对斜面的压力 【重难突破-重拳出击】 1.一个物体,放在水平面上对物体施加一个倾角为30°斜向上的 力,如图3-15所示,当这个力从零开始增加时,物体所受的摩 擦力将() A .逐渐增大 B .逐渐减小 C .先逐渐增大,后又减小 D .先逐渐减小,后又增大 2.已知力F 分解为两个不为零的力,下列情况具有唯一解的是() A .已知两个分力的方向,并且不在同一直线上 B .已知一个分力大小和方向 C .已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D .已知两个分力的大小 3.将一个有确定方向的力F=10N 分解为两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F 成30 0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 4.将一个5N 的力分解为两个分力,分力的大小可以是() A .都是5N B .分别是1000N 和996N C .其中一个分力可以是5?104NC .其中一个分力可以是0.1N 5.用两根细绳把一支荧光灯悬挂起来,在图3-16中,哪一种情况悬绳中张力最小() 6.如图3-17所示,物体静止于光滑的水平面上,力F 作用于物体O 点,现要使合力沿着OO '方向,那么必须同时加一个力F ',这个力 的最小值是() A .F θcos B .F θsin C .F D .F θcot 7.把一个已知力F 分解,要求其中一个分力F 1跟F 成300角。而大 小未知;另一个分力F 2=33F ,但方向未知,则F 1的大小可能是() A .33FB .23FC .3FD .3 32 F 8.如图3-18所示,重物的质量为m ,轻细绳AO 和BO 的A 、 B 端是固定的,平衡时AO 水平,BO 与水平面的夹角为θ, AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是() 图3-15 图3-16 图3-18 图3-17

高中物理《力的合成与分解》教案

力的合成与分解【同步教育信息】 一. 本周教学内容: 力的合成与分解 二. 知识要点: 理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共点力的合力,会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系,知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算,遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解。会计算分力大小。 三. 学习中注意点: (一)力的合成、合力与分力 1. 合力与分力:如果一个力作用在物体上,产生的效果,与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同,原来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。 合力是几个力的等效力,是互换的,不是共存的。 2. 共点力:几个力的作用点相同,或几个力的作用线相交于一个点,这样的力叫共点力。 3. 力的合成:求几个共点力的合力的过程叫力的合成。 力的合成就是在保证效果相同的前提下,进行力的替代,也就是对力进行化简,使力的作用效果明朗化。 现阶段只对共点(共面)力进行合成。

4. 平行四边形定则:两个共点力的合力与分力满足关系是:以分力为邻边做平行四边形,以共点顶向另一顶点做对角线,即为合力。这种关系叫平行四边形定则。 5. 力的合成方法:几何作图法,计算法。 6. 多个力的合成先取两个力求合力,再与第三个力求合力,依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。 7. 力是矢量:有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要遵循平行四边形定则。 (二)力的分解 1. 力的分解:由一个已知力求分力的过程叫力的分解。 2. 力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则,是力的合成的逆运算。 3. 分解一个力时,对分力没有限制,可有无数组分力。 4. 分解力的步骤 (1)根据力作用效果确定分力作用的方向,作出力的作用线。 (2)根据平行四边形定则,作出完整的平行四边形。 (3)根据数学知识计算分力 5. 一个力分解为二个分力的几种情况 (1)已知合力及两分力方向,求分力大小,有唯一定解。 (2)已知合力及一个分力的大小方向,求另一分力大小方向,有唯一定解。 (3)已知合力及一个分力方向,求另一分力,有无数组解,其中

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

《力的分解》教学设计【高中物理必修1(人教版)】

《力的分解》教学设计 教材分析 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。 教学目标 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。 教学重难点 1.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 2.难点:如何确定分力的方向 课前准备 铅笔、细绳、重物等 教学过程 一、引入 为什么高大的立交桥要建有很长的引桥呢? 二、复习回顾 什么叫合力? 什么叫力的合成?

力的合成遵循什么法则? 如果原来几个力产生的效果跟一个力产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。求几个力的合力叫做力的合成。遵循平行四边形定则。 三、新课教学 1.力的分解 (1)几个力共同作用的效果如果跟原来一个力产生的效果相同,那么这几个力就叫做原来那几个力的分力。 (2)求一个已知力的分力叫做力的分解。 (3)力的分解是力的合成的逆运算,力的分解也是遵循平行四边形定则的。 2.思考: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。 那么力的分解是否也是唯一的呢? 若没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。 4.实际情况中如何根据力的作用效果进行分解? 情景1:木匠利用刨子刨木头,对木匠对刨子的作用力进行分解 情景2:人力拉扯车时,人习惯用斜向上的拉力去拉车子,对人对车的拉力进行分解

高中物理3.5力的分解

3.5力的分解 班级________姓名________学号_____学习目标: 1.理解力的分解和分力的概念。 2.知道力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循力的平行四边形定则。 3.会从力的作用的实际效果出发进行力的分解,掌握力的分解的定解条件。 4.会根据力的平行四边形定则用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力。 5.理解力的正交分解法,会用直角三角形知识计算分力。 学习重点: 理解力的分解是力的合成的逆运算,会利用平行四边形进行力的分解。 学习难点: 力的分解的定解条件的确定。 主要内容: 一、分力 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)。 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。 二、力的分解 求一个已知力的分力叫做力的分解。 1.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。 2.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。 3.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。 例如,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) 【例一】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。

高中物理必修一力的分解和合成

高中物理必修一力的合成和分解 一、学习目标: 1. 理解合力、分力、力的合成和分解。 2. 掌握平行四边形定则的含义和使用方法,会进行力的合成和分解。 3. 会进行受力分析,会用正交分解法求解力的平衡问题。 二、重点、难点: 重点: 1. 理解什么是等效替代法。 2. 熟练掌握平行四边形定则的应用。 3. 会根据力的效果对其进行分解并利用三角形关系求解分力或合力。 4. 会利用正交分解法求解力的平衡问题。 难点: 1.“平行四边形定则”的理解和应用。 2. 按照力的实际效果分解力。 3. 正交分解方法的应用。 三、考点分析: 本节内容是力学的基础内容,对本节课内容的考查常和物体的平衡,牛顿运动定律及运 1、合力与分力 (1)合力与分力的概念:一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。 (2)合力与分力的关系: ①合力与分力之间是一种等效替代的关系。一个物体同时受到几个 力的作用时,如果用另一个力来代替这几个力而作用效果不变,这个力 就叫那几个力的合力,但必须要明确合力是虚设的等效力,并非是真实 存在的力。合力没有性质可言,也找不到施力物体,合力与它的几个分 力可以等效替代,但不能共存,否则就添加了力。 ②一个力可以有多个分力,即一个力的作用效果可以与多个力的作 用效果相同。当然,多个力的作用效果也可以用一个力来代替。 2、共点力 (1)概念:几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用 线相交于同一点,则这几个力叫共点力。 (2)一个具体的物体,所受的各个力的作用点并非完全在同一个点上,若这个物体的形状、大小对所研究的问题没有影响,我们就认为物体所受到的力就是共点力。如图甲所示,我们可以认为拉力F 、摩擦力F f 及支持力F N 都与重力G 作用于同一点O 。又如图乙所示,

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。

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。

(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

人教版高中物理必修一物理章节练习:力的分解

第五节力的分解 1、已知某力的大小为10N ,则不可能将此力分解为下列哪组力() A.3N、3N B.6N、6N C.100N、100N D.400N、400N 2、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 3、将—个已知的力分解,下列情况中一定具有唯一解的是() A.已知两个分力的方向,并且不在同一直线上 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.已知二个分力的大小 4、关于力的分解,下列说法中正确的是() 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的大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了 5、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 6、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 信达

信达 斜梁BC 所受的力. 7、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,如图 所示,说明甲、乙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. 8、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 ______. 9、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. 10、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) 11、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OA B .必定是OB C .必定是OC D .可能是OB ,也可能是OC 12、(2008年海南物理)如图,质量为M 的楔形物块静置在水平地面上, 其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m 的小物块,小 物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F 沿斜面向上拉小物 块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块 始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为:() A.(M +m )g B.(M +m )g -F C.(M +m )g +F sin θ D.(M +m )g -F sin θ 13、(2008天津理综)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ,A 与竖直墙之间放一光滑圆球B ,整个装置处于平衡状态。现对B 加一竖直向下的力F ,F A B F M θ F α F F α 甲 乙

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

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