高一物理必修一力的合成和分解
高一必修一物理难点知识点
高一必修一物理难点知识点物理学作为一门自然科学,是研究物质及其运动、能量、力学以及相互作用的学科。
在高一的物理课程中,我们将学习很多基础的物理知识,其中有些知识点可能对同学们来说稍有难度。
本文将重点介绍高一必修一物理课程中的几个常见的难点知识点。
一、力的合成与分解在物理学中,力的合成与分解是一项基本技能,它涉及到多个力的共同作用。
力的合成是指将多个力合并成一个合力的过程,力的分解则是将一个力分解为多个力的过程。
以斜面上滑动的物体为例,假设物体受到重力和斜面对其垂直方向的支持力两个力的作用,我们可以通过力的合成将这两个力合并为一个合力,进而求解物体在斜面上的加速度。
与此相反,力的分解则是将斜面对物体的支持力分解为垂直于斜面和平行于斜面的两个力,通过分解后的力进行分析,可以更好地理解物体在斜面上的运动规律。
二、匀速直线运动匀速直线运动是物体在直线上做匀速运动的情况。
对于匀速直线运动,我们需要了解其中的速度、位移和时间之间的关系。
速度是描述物体运动状态的物理量,它定义为物体在单位时间内所发生的位移。
对于匀速直线运动,在单位时间内物体所发生的位移是相等的,因此速度是恒定不变的。
这意味着在匀速直线运动中,物体的速度-时间图像是一条与时间轴平行的直线。
位移则是描述物体在给定时间内相对于某一参考点的位置变化。
在匀速直线运动中,位移与速度成正比,即位移与速度乘以时间的乘积是相等的。
三、牛顿第一、二定律牛顿三大运动定律是经典力学的基石,而其中的第一定律和第二定律常常是同学们认识和掌握起来相对较为困难的。
牛顿第一定律,也被称为惯性定律,指出当物体受到的合力为零时,物体将保持静止或恒定速度直线运动的状态。
这意味着一个静止的物体将继续保持静止,而一个匀速直线运动的物体将继续保持匀速直线运动的状态。
牛顿第二定律则给出了物体运动状态变化的规律。
它表明物体的加速度与物体受到的合力成正比,与物体的质量成反比。
换句话说,加速度等于作用在物体上的合力与物体质量的比值。
高一物理必修一--力的合成与分解知识点及练习题
高一物理必修一--力的合成与分解知识点及练习题F F O F FF O 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|F 1-F 2| ≤ F 合≤ F 1+F 2(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无数组分力,但在具体问题中,应根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互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
物理必修一3.4 力的合成和分解
4力的合成和分解一、合力和分力1.共点力几个力如果都作用在物体的,或者它们的作用线,这几个力叫作共点力.2.合力与分力假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的,这几个力叫作那个力的.3.合力与分力的关系合力与分力之间是一种的关系,合力作用的效果与分力相同.二、力的合成和分解1.力的合成:求的过程.2.力的分解:求力的过程.3.平行四边形定则:在两个力合成时,以表示这两个力的有向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,如图1所示,F表示F1与F2的合力.图14.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.5.两个以上共点力的合力的求法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.三、矢量和标量1.矢量:既有大小又有方向,相加时遵从则的物理量.2.标量:只有大小,没有方向,相加时遵从的物理量.1.判断下列说法的正误.(1)合力的作用可以替代几个分力的共同作用,它与分力是等效替代关系.()(2)合力总比分力大.()(3)力F的大小为100 N,它的一个分力F1的大小为60 N,则另一个分力可能小于40 N.()(4)由于矢量的方向可以用正、负表示,故具有正负值的物理量一定是矢量.()(5)矢量与标量的区别之一是它们的运算方法不同.()2.两个共点力互相垂直,F1=8 N,F2=6 N,则它们的合力F=________ N,合力与F1间的夹角θ=________.(已知sin 53°=0.8)3.将一个大小为2 3 N的水平力分解成两个力,其中一个分力在竖直方向,另一个分力与水平方向的夹角是30°,则两个分力的大小分别是________ N和________ N.一、合力与分力的关系导学探究1.一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水,那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同?二者能否等效替代?答案作用效果相同,两种情况下的作用效果均是把同一桶水提起来.能够等效替代.2.两个孩子共提一桶水时,要想省力,两个人拉力间的夹角应大些还是小些?为什么?答案夹角应小些.提水时两个孩子对水桶拉力的合力的大小等于一桶水所受的重力大小,合力不变时,两分力的大小随着两个力之间夹角的减小而减小,因此夹角越小越省力.知识深化两分力大小不变时,合力F随两分力夹角θ的增大而减小,随θ的减小而增大.(0°≤θ≤180°) 1.两分力同向(θ=0°)时,合力最大,F=F1+F2,合力与分力同向.2.两分力反向(θ=180°)时,合力最小,F=|F1-F2|,合力的方向与较大的一个分力的方向相同.3.合力的大小取值范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.合力大小可能大于某一分力,可能小于某一分力,也可能等于某一分力.关于F1、F2及它们的合力F,下列说法中正确的是()A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B.F1、F2与F是物体同时受到的三个力C.两分力夹角小于90°时,合力的大小随两分力夹角增大而增大D.合力的大小一定大于分力中最大者二、力的合成和分解1.力的合成和分解都遵循平行四边形定则.2.合力或分力的求解.(1)作图法(如图2所示)图2(2)计算法 ①两分力共线时:a .若F 1、F 2两力同向,则合力F =F 1+F 2,方向与两力同向.b .若F 1、F 2两力反向,则合力F =|F 1-F 2|,方向与两力中较大的同向. ②两分力不共线时:可以根据平行四边形定则作出力的示意图,然后由几何关系求解对角线,其长度即为合力大小.以下为两种特殊情况:a .相互垂直的两个力的合成(即α=90°):F =F 12+F 22,F 与F 1的夹角的正切值tan β=F 2F 1,如图3所示.图3b .两个等大的力的合成:平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直平分的特点可解得F 合=2F cos α2,如图4所示.若α=120°,则合力大小等于分力大小,如图5所示. c .合力与一个分力垂直:F =F 22-F 12,如图6所示.图4 图5图6注意:平行四边形定则只适用于共点力.在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地面上,如图7所示,两钢丝绳与电线杆处于同一平面内,如果钢丝绳与地面的夹角均为60°,每条钢丝绳的拉力都是300 N,试用作图法和计算法分别求出两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.图7如图8所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头,已知合力的方向竖直向上,甲的拉力大小为450 N,方向与合力夹角为53°,甲、乙两人的拉力方向垂直,求合力F的大小及乙的拉力F2的大小.(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)图8三、力的分解的讨论导学探究(1)如果不受限制,分解同一个力能作出多少平行四边形?有多少组解?(2)已知合力F和两分力的方向(如图9甲),利用平行四边形定则,能作多少平行四边形?两分力有几组解?(3)已知合力F和两个分力中的一个分力F2(如图乙),另一分力F1有几个解?图9知识深化力的分解有解或无解,简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形).若可以构成平行四边形(或三角形),说明合力可以分解成给定的分力,即有解;若不能,则无解.常见的有几种情况.已知条件分解示意图解的情况已知两个分力唯一解的方向已知一个分力的大小和方向唯一解已知一个分力(F2)的大小和另一个分力(F1)的方向①F2<F sin θ无解②F2=F sin θ唯一解③F sin θ<F2<F 两解④F2≥F 唯一解一个成人与一个小孩分别在河的两岸拉一条船,船沿河岸前进,成人的拉力为F1=400 N,方向如图10所示(未画出小孩的拉力方向),要使船在河流中平行于河岸行驶.求小孩对船施加的最小力F2的大小和方向.图101.(合力与分力的关系)两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=8 N,它们的合力大小不可能等于()A.9 N B.25 N C.8 N D.21 N2.(力的合成)(2019·济南一中期中)有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们之间的夹角为90°时合力大小为F,则当它们之间的夹角为120°时,合力的大小为()A.2F B.22F C.2F D.32F3.(力的合成)如图11所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100 N的货物拉住.已知人拉着绳子的一端,且该绳端与水平方向夹角为30°,则柱顶所受压力大小为()图11A.200 N B.100 3 NC.100 N D.50 3 N4.(力的分解的讨论)已知两个共点力的合力大小为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N,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。
必修一物理力的分解合成知识点
必修一物理力的分解合成知识点
必修一物理力的分解合成知识点包括以下几个方面:
1. 力的合成:当多个力作用于同一个物体时,可以将这些力按照大小和方向进行合成,得到合力。
合力的大小等于各个力大小的矢量和,合力的方向与各个力的方向相同或
相反,取决于各个力的大小和方向。
合力可以通过几何法、分解法或向量法进行计算。
2. 力的分解:当一个力作用于物体上时,可以将这个力分解为两个或多个分力,分力
的方向可以任意选择,但它们的合力必须等于原力。
分力的大小和方向可以通过三角
函数(如正弦、余弦)来计算。
3. 平行力的合成与分解:当多个平行力作用于同一个物体时,可以将这些力按照大小
和方向进行合成或分解。
平行力的合力等于各个力大小的代数和,方向与各个力的方
向相同或相反。
分解平行力时,可以根据力的大小和方向,按照比例关系将力分解为
若干个平行力的合力。
4. 力的分解中的特殊情况:在力的分解过程中,有几种特殊情况需要特别注意。
如力
的分解角度为45度时,分解的两个力大小相等;如果力的方向与坐标轴平行或垂直时,分解的力具有特殊的形式。
5. 力的分解与合成在实际问题中的应用:力的分解与合成经常应用于实际问题的求解中。
例如,可以将一个斜面上的重力分解为垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力;
可以将一个物体沿斜面下滑的摩擦力分解为垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力等。
以上是必修一物理力的分解合成的一些基本知识点,通过掌握这些知识点,可以更好
地理解力的作用与分析,并能够解决实际问题中与力有关的计算与推理。
高中物理必修一第三章 相互作用——力 力的合成和分解
行四边形定则。
C
B
A
(1)矢量:既有大小,也有方向,相加遵从平行四边形定则。
(2)标量:只有大小,没有方向,相加遵从算数运算法则。
力的合成
讨 论 : 两个 分 力
图例
最大
F2
F1
F
F2
θ
大 小 不 变, 改 变
F
θ
F
θ=0°
F=F1+F2
0°< θ < 90°
F1+F2> F> 12 + 22
θ=90°
F= 12 + 22
90°< θ < 180°
|F1-F2|<F< 12 + 22
θ=180°
F=|F1-F2|
F1
分 力 的 夹角 , 合
F2
F
θ
力的变化。
F1
F
F2
θ
F1
最小
F2
F
F1
力的分解
力的分解也是遵从平行四边形定则的。
5. 要使得测量尽可能地精确,需要注意哪些实验操作细节?
演示实验
记录效果
记录方向
F1
F1
读数
读数
读数
F实际
F理论
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
回顾实验
1. 如何保证用两个弹簧秤和一个弹簧秤拉动橡皮筋的力是等效的?
2. 弹簧秤、细绳、橡皮条是否必须与木板平行 ?
3. 两个分力的大小是用绳长表示吗?
4. 如何减小本实验的偶然误差?
叫作那几个力的合力。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相
高一物理必修一力的合成和分解
高一物理必修一力的合成和分解力是物理学中基本的概念之一,对于一个物体来说,力可以改变物体的运动状态,或者改变物体的形态和结构。
而力既可以是一个单独的力量,也可以是多个力的合力或者分解力。
在高一物理必修一中,我们学习了力的合成和分解,通过这一学习,我们可以更好地理解力的作用和性质。
力的合成是指当一个物体受到多个力的作用时,这些力的作用效果相互叠加而产生的新的力。
在空间中,力的合成可以用向量的几何相加法来表示。
向量是有大小和方向的量,可以用箭头来表示。
合力的大小等于向量的代数和,方向是由各力的方向决定。
在力的合成中,有两种常见的情况,即力的边角相接和力的夹角不等于90°。
首先,当多个力的边角相接时,我们可以使用力的几何相加法来求解合力。
假设物体受到两个力F1和F2的作用,这两个力的方向、大小以及作用点都已知。
我们可以在纸上画出F1的向量,然后在其末端画出F2的向量,再用直尺连接起来。
连接的直线就是合力的向量,叫做移位法向量三角形法。
通过测量这个向量的大小和方向,我们可以得到合力的大小和方向。
在力的合成中,我们还可以使用力的正多边形法和力的平行四边形法来求解合力。
其次,当力的夹角不等于90°时,我们可以使用力的分解来求解。
力的分解是指将一个力拆为两个互相垂直的力的过程。
假设物体受到一个力F的作用,我们可以将这个力分解为水平分力Fh和竖直分力Fv,这两个力的大小和方向由物体所处的环境和条件来决定。
力的分解可以用力的正斜方向分量法和力的平行于坐标轴的分量法来求解。
通过分解,我们可以更好地理解力的作用效果和力的性质。
在物理学中,力的合成和分解是非常重要的概念。
通过力的合成,我们可以知道物体受到多个力的作用时,作用效果是如何产生和变化的。
通过力的分解,我们可以知道一个力是如何分解为多个互相垂直的力的,并可以了解这些分力对物体的作用效果。
同时,通过力的合成和分解,我们可以避免处理复杂力系统时的困惑和混乱。
高一物理必修一第三章力的合成和分解知识点
高一物理必修一第三章力的合成和分解知识点力的合成和分解是考试中的常考点,为您提供的是高一物理必修一第三章力的合成和分解知识点,希望对你有帮助!力的合成和分解1、标量和矢量:(1)将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题.(2)矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则:标量用代数法;矢量用平行四边形定则或三角形定则.(3)同一直线上矢量的合成可转为代数法,即规定某一方向为正方向,与正方向相同的物理量用正号代人,相反的用负号代人,然后求代数和,最后结果的正、负体现了方向,但有些物理量虽也有正负之分,运算法则也一样,但不能认为是矢量,最后结果的正负也不表示方向,如:功、重力势能、电势能、电势等.2、力的合成与分解:(1)合力与分力(2)共点力的合成:1、共点力几个力如果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。
2、力的合成方法求几个已知力的合力叫做力的合成。
互成θ角——用力的平行四边形定则3、平行四边形定则:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边,作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小及方向,这是矢量合成的普遍法则。
求F、的合力公式:(3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力(4)两个分力成直角时,用勾股定理或三角函数。
注意事项:(1)力的合成与分解,体现了用等效的方法研究物理问题.(2)合成与分解是为了研究问题的方便而引入的一种方法,用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩,即考虑合力则不能考虑分力,同理在力的分解时只考虑分力,而不能同时考虑合力.(3)共点的两个力合力的大小范围是|F1-F2|≤F合≤Fl+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.(5)力的分解时要认准力作用在物体上产生的实际效果,按实际效果来分解.(6)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).易错现象:1.对含静摩擦力的合成问题没有掌握其可变特性2.不能按力的作用效果正确分解力3.没有掌握正交分解的基本方法高一物理必修一第三章力的合成和分解知识点全部内容就是这些,更多内容请关注!。
高中物理必修一 力学重点 力的合成与分解 (含练习解析)
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。
人教版2019高中物理必修一3.4力的合成和分解(共29张PPT)
(2)计算法 ①两分力共线时
②两分力不共线时:可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由 几何知识求解对角线,即为合力.以下为求合力的两种常见的特殊情况.
对合力与分力等效关系的理解 精例1 (多选)关于几个力与其合力的说法中,正确的有( ) A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B.合力与原来那几个力同时作用在物体上 C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D.不同性质的力不可以合成
1.4 力的合成与分解
学习目标
1. 知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行 四边形定则求合力,知道分力与合力间的大小关系 3.知道共点力的概念,力的分解原则,会用作图法、计算法求 合力 4.会通过实验探究力的平行四边形定则
学法指导
1.通过探究两个互成角度的力的合成规律实验,理 解合力与分力,体会等效替代的物理思想 2.通过实验,了解力的合成和分解,探究力的平 行四边形定则及求解方法 3.通过训练,掌握力的合成与分解的方法,并能 应用该方法分析求解日常生活中相关问题
【答案】AC【解析】由合力和分力的定义可知,A正确;合力和它的分力是等效替代关系,而不是物体同
时受到合力和分力,它们不能同时存在,B错误,C正确;力能否合成与力的性质无关,D错误.
四、力的分解
力的合成(平行四边形定则) 思想:等效替代
力的分解(平行四边形定则)
感谢聆听
二、力的合成
F
F
1
2
F
什么力都可以合成吗?
三 .共点力:
F
F
1
2
共点力:几个力如果都作用在物
体的同一点上,或者它们的作用
高一物理必修一第三章知识点
高一物理必修一第三章知识点第三章:力的合成与分解力是物体之间相互作用的结果,而力的合成与分解是在物理学中常见的概念和技巧。
在高一物理必修一的第三章中,我们将学习关于力的合成与分解的知识点。
一、力的合成力的合成是指两个或多个力作用于同一物体时,合并成一个力的过程。
这里我们引入了矢量的概念。
矢量既有大小,又有方向,用箭头表示。
在物理学中,力是一种矢量,因此我们可以通过矢量的几何运算来合成力。
对于平行的多个力,我们可以通过矢量的代数运算,如加法或减法来得到它们的合力。
为了方便计算,我们可以使用力的三角形法则进行合力的计算。
将需要合成的力按照大小和方向绘制在纸上,然后连接其起点和终点,形成一个三角形。
合力即为这个三角形的对角线。
这个三角形法则在力很多时非常实用,可以帮助我们更直观地理解合力的方向和大小。
但是,对于不平行的两个力,我们不能直接使用三角形法则进行计算。
这时,我们需要使用平行四边形法则。
首先,将两个力的起点连线,再将它们的方向延长至相交。
然后,连接这两个延长线的交点与两个力的终点,形成一个平行四边形。
合力即为这个平行四边形的对角线。
除了三角形法则和平行四边形法则,我们还可以通过数学的方法使用正弦定理、余弦定理等来计算合力。
二、力的分解力的分解与力的合成相反,是将一个力分解为两个或多个力的过程。
在物理学中,我们常遇到一个力分解为水平方向和竖直方向的两个力的情况。
这样的分解有时可以化简问题的计算,帮助我们更好地理解物体的运动规律。
我们可以通过三角形法则反过来,将一个力沿着不同方向分解为多个力。
假设我们需要将一个力 F 分解为水平方向的力 Fx 和竖直方向的力 Fy。
我们可以先在纸上绘制一个与 F 同样大小的力 F',并且与 F 平行。
然后,将 F' 进行平行四边形法则的法则进行力的分解。
连接 F' 的起点与 F 的起点、终点与终点,我们就得到了力F 在水平方向和竖直方向上的分力。
高一物理(人教版)必修第一册精品讲义—力的合成和分解
高一物理(人教版)必修第一册精品讲义—力的合成和分解课程标准课标解读1.能根据力的作用等效理解合力与分力的概念,体会等效替代的物理思想与方法。
2.了解力的合成与分解,知道矢量和标量。
3.通过实验探究力的合成和分解的方法,掌握力的平行四边形定则的应用。
4.能应用力的合成和分解的方法求解有关问题。
1、知道合力与分力的概念,体会等效替代的思想。
2、通过实验探究,得出力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则。
3、会利用作图和三角函数知识求解合力和分力。
4、知道矢量相加遵从平行四边形定则,标量相加遵从算术法则。
能区别矢量和标量。
知识点01共点力作用在同一物体上,且作用线交于同一点。
知识点02合力和分力1、定义:如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力叫作那几个力的合力,那几个力叫作这个力的分力.2、关系:合力与分力是等效替代关系.知识点03力的合成和分解1.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程.(2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示,F1、F2为分力,F为合力.②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F为合力.2.共点力合成的方法(1)作图法.(2)计算法:根据平行四边形定则作出力的示意图,然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.3.合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.①两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.②合力的大小不变时,两分力随夹角的增大而增大.③当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两个力同向时,合力最大,为F1+F2.(2)三个共点力的合力范围①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max=F1+F2+F3.②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即F min=0;如果不能,则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和,即F min=F1-(F2+F3)(F1为三个力中最大的力).【即学即练1】如图甲所示,射箭时,释放箭的瞬间若弓弦的拉力为100N,对箭产生的作用力为120N,其弓弦的拉力如图乙中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图中F所示,则弓弦的夹角α应为(cos53°=0.6)()A.53°B.127°C.143°D.106°答案D 解析弓弦拉力的合成如图所示,由于F 1=F 2,由几何知识得2F 1cos α2=F ,有cos α2=F 2F 1=0.6,所以α2=53°即α=106°,故D 正确.4.力的分解是力的合成的逆运算,遵循的法则:平行四边形定则或三角形定则.5.力的分解方法:(1)按力产生的效果分解;(2)正交分解.如图,将结点O 受力进行分解.【即学即练2】(多选)如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是()A.此时两臂受到的压力大小均为5.0×104NB.此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105NC.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小答案BD解析设两臂受到的压力大小均为F1,汽车对千斤顶的压力为F,两臂间夹角为θ,则有F=2F1cosθ5N,θ=120°时,F1=1.0×105N,2,由此可知,当F=1.0×10A错误;由牛顿第三定律知,B正确;若继续摇动把手,F不变,θ减小,则F1将减小,C错误,D正确.知识点04矢量和标量1、矢量:既有大小又有方向的物理量,叠加时遵循平行四边形定则,如速度、力等.2、标量:只有大小没有方向的物理量,求和时按代数法则相加,如路程、速率等.3、矢量是既有大小又有方向的物理量,但既有大小又有方向的物理量并不一定是矢量。
人教版高中物理必修一第4节 力的合成和分解
C.如果夹角不变,F1 大小不变,只要 F2 增大,合力 F 就必 然增大
D.合力 F 可能比分力中的任何一个力都小 解析:若 F1 和 F2 大小不变,θ 角越小,合力 F 越大,故 A 正 确;根据平行四边形定则可知,合力可能比分力大,可能比分
力小,可能与分力相等,故 B 错误,D 正确;如果夹角不变,
方向竖直向下。
[答案] 5.2×104 N 方向竖直向下
[典例3] 如图所示,5 个力同时作用于一
点,5 个力大小和方向相当于正六边形的两条边
和三条对角线,已知 F1=10 N,则这 5 个力的
合力的大小为
()
A.30 N
B.40 N
C.50 N
D.60 N
[思路点拨]
利用正六边形的几何特性,先将 F1 与 F4 合成,再将 F2 与 F5 合成,最后求 5 个力的合力。
[对点练清] 1.[多选]关于几个力与其合力,下列说法正确的是
()
A.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同
B.合力与原来那几个力同时作用在物体上
C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D.求几个力的合力遵循平行四边形定则 解析:合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相
同,选项 A 正确;合力与分力作用效果相等,具有等效替代
二、力的合成和分解 1.填一填 (1)力的合成:求几个力的 合力 的过程。 (2)力的分解:求一个力的 分力 的过程。 (3)平行四边形定则:
在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作 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。如图所示, F 表示 F1 与 F2 的合力。
D.13 N≤F≤23 N
人教版课标高中物理必修一力的合成与分解部分
揭阳期末考试物理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光在真空中传播的速度是:A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s答案:A2. 根据牛顿第二定律,力等于:A. 质量乘以加速度B. 加速度乘以质量C. 质量除以加速度D. 加速度除以质量答案:A3. 电流通过导体时产生的热量与以下哪些因素有关?A. 电流大小B. 电阻大小C. 通电时间D. 所有以上因素答案:D4. 以下哪个不是电磁波的类型?A. 无线电波B. 微波C. 声波D. 红外线答案:C5. 根据能量守恒定律,能量:A. 可以创造B. 可以消失C. 既不能创造也不能消失D. 可以无限转移答案:C6. 物体的惯性大小与以下哪个因素有关?A. 物体的形状B. 物体的质量C. 物体的颜色D. 物体的运动状态答案:B7. 物体做自由落体运动时,其加速度为:A. 9.8 m/s²B. 10 m/s²C. 11 m/s²D. 12 m/s²答案:A8. 以下哪个不是力的三要素?A. 大小B. 方向C. 作用点D. 速度答案:D9. 物体的密度定义为:A. 质量除以体积B. 体积除以质量C. 质量乘以体积D. 质量加上体积答案:A10. 欧姆定律表达式为:A. V=IRB. V=I/RC. I=V/RD. I=V*R答案:A二、填空题(每空1分,共10分)11. 一个物体的动能等于其_________与_________的乘积。
答案:1/2;质量;速度平方12. 根据焦耳定律,电流通过导体产生的热量与电流的平方、电阻和通电时间成正比,其表达式为Q=_________。
答案:I²Rt13. 一个物体的势能与其_________成正比。
答案:高度14. 根据库仑定律,两个点电荷之间的静电力与它们的电荷量成正比,与它们之间的距离成反比,其表达式为F=_________。
新人教版高中物理 课件 必修一3.4力的合成与分解(共33张PPT)
力的合成与分解
一个力(合力)
力的合成 效果相同 力的分解
几个力(分力)
一.同一条直线上的矢量运算(符号规则)
1.选择一个正方向 2.已知量的方向与正方向相同时取正值,相反时取负 值
3.未知量求出是正值,则其方向与正方向相同,求出 是负值,则其方向与正方向相反。
二.互成角度的两力的合成——平行四边形定则
F1 与F4 的合力恰好等于F3
F1
F2
F2 与F5 的合力恰好等于F3
F3
所以,这5个力的合力为3F3=30N
F5
F4
例3.若三个力的大小分别是5N、7N和 14N,它们的合力最大是____2_6____N,最 小是____2____N . 若三个力的大小分别是 5N、7N和10N,它们的合力最大是 ____2_2__N,最小是___0____ N.
问题7.将一个已知力分解,其结果唯一的条件是什么?
⑴已知两F2个分力的方向——唯一解
F
F1
⑵已知一个分力的大小和方向——唯一解
F2
F
F F2
F1
F1
问题8.若已知一个分力F1的大小和另一分力F2的方 向(即已知F2和F的夹角θ),将一已知力F分解,其结 果有多少种可能?
⑴ F1< Fsinθ 无解
例4.两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角θ
固定不变,使其中的一个力增大,则
A.合力F一定增大 B.合力F的大小可能不变
BC
C.合力F可能增大,也可能减小
D. 当0°< θ <90°时,合力一定减小
解:当两力的夹角为钝角时,如左图示(中图为三角形法)
当两力的夹角为锐角时,如右图示
高中物理必修一力的合成和分解(有答案)
高中物理①相互垂直的两个力合成,合力大小为F=F21+F22.、大小相等的两个力合成,其平行四边形为菱形,对角线相互垂直,合力大小为用量角器量得∠COE=∠DOE所以合力方向竖直向下.(2)解析法:先画出力的平行四边形,如图乙所示,由于OE,两对角线垂直且平分,OD在力的平行四边形中,各线段的长度表示力的大小,则有F=2F1cos 30°=2×300×32N合力方向竖直向下.[针对训练1]两个大小分别为()A.F2≤F≤F1C.F1-F2≤F≤F1+F2答案 C[针对训练2]如图5所示,用一根长上,已知绳能承受的最大张力为)()的两个作用效果,并求它的两个分力.如图所示)OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间,OB绳与竖直方向的夹角为之间的关系为()解析本题中选解法一力的作用效果分解法绳子OC的拉力如图甲所示.可得F A=G tan θ,F B解法二正交分解法结点O受到三个力在水平方向和竖直方向分解F B cos θ=F C=G可解得F A=G tan解法三力的合成法B.F1=D.F2=cos.定义:把各个力沿相互垂直的两个方向进行分解的方法用途:求多个共点力的合力时,往往用正交分解法.建立直角坐标系;通常选择共点力的作用点为坐标原点,让尽可能多把不在坐标轴上的各力沿坐标轴方向进行正交分解.的关系式为:F=F2x+两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上,上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力的大小范围.(g取10解析作出物体F sin θ+F1sin θ-F cos θ-F2-F1cos由①式得F=mg sin由②③式得F=要使两绳都伸直,则有所以由③式得F由④式得F min=综合得F的取值范围为[针对训练4]如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为轻质支架等长,与竖直方向均成23mg3mg和对斜面的压力F2可分解为使物体沿斜面下滑的力F1和垂直于斜面使物体紧压斜面的力是重力的一个分力,不是(物体)对斜面的压力和F2是G的两个分力,错.物体放在光滑斜面上只受到重力B.F D.F解析物体受力如右图,F cos θ=F f,即.如图所示,重力为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和平行斜面向下的力F2,那么().这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大B.mg sinθD.mg cosθF2cos θ2F9.在倾角为α的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角为一切摩擦,圆柱体质量为m,求拉力①式应改为:F由③得F=mg1将④代入②,解得F N=mg cos α-10.如图所示,轻绳A端固定,将B答案15 4l解析如右图所示,以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象,在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为G)和绳的拉力F1、F2共同作用下静止.而同一根绳子上的拉力大小F1、F2总是相等的,它们的合力F T是重力G的平衡力,方向竖直向上.因此以F1、F2为分力作力的合成的平行四边形一定是菱形.利用菱形对角线互相垂直平分的性质,结合相似三角形知识可得d2∶l2=F12-G22∶F1,因为绳能承受的最大拉力是2G,所以d最大时F1=F2=2G,此时d2∶l2=15∶4,所以d最大为154l.§课后作业§1.小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也推不动,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,衣橱居然被推动了!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.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力解析由小明所受重力产生的效果,小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180°,根据平行四边形定则,可知分力可远大于小明的重力,选项C正确.答案 C2.F1、F2是力F的两个分力.若F=10 N,则下列不可能是F的两个分力的是().A.F1=10 N,F2=10 NB.F1=20 N,F2=20 NC.F1=2 N,F2=6 ND.F1=20 N,F2=30 N解析本题考查合力和分力之间的关系,合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,则应选C.答案 C3.某同学在单杠上做引体向上,在下列选项中双臂用力最小的是().C.0.5 D 受力分析如图甲所示,由题意得F T cos θ=F f1整体受力分析如图乙所示,由题意得2 C.3∶3块石块为研究对象,受力分析如图,石块静止,则.物块静止在固定的斜面上,分别按如下图所示的方向对物块施加大小相等的力四个图中的物块均处于平衡状态,都受到四个作用力:重力G、外力建立沿斜面方向和垂直于斜面方向的直角坐标系,如图所示.分别列出物块的平衡方程可得到:A图中F f A=G sin θ;B图中F f B=+F)sin θ.B.物体可能受三个力作用D.物体一定受四个力作用角变大角变小B.mgD.F根据题意可知:两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形,对结点进行受力分析,根F T A方向不变,两绳拉力的合力重力大小和方向保持不变,如图所示,经分析可知,θ最小为。
高一物理必修一公式大全总结
高一物理必修一公式大全总结力的合成与分解1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
竖直上抛运动1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
匀变速直线运动1.速度Vt=Vo+at2.位移s=Vot+at?/2=V平t=Vt/2t3.有用推论Vt?-Vo?=2as4.平均速度V平=s/t(定义式)5.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/26.中间位置速度Vs/2=√[(Vo?+Vt?)/2]7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}8.实验用推论Δs=aT?{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
高考物理必修1第2章第2讲力的合成与分解
第2讲力的合成与分解知识排查力的合成1.合力与分力(1)定义:如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,原来那几个力叫做这一个力的分力。
(2)关系:合力和分力是等效替代的关系。
2.共点力作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的力。
如图所示均是共点力。
3.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程。
(2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用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表示合力的大小和方向。
如图甲所示。
②三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法。
如图乙所示。
力的分解1.定义:求一个已知力的分力的过程。
2.遵循原则:平行四边形定则或三角形定则。
3.分解方法:①按力产生的效果分解;②正交分解。
如图将结点O进行受力分解。
矢量和标量项目特点运算法则举例矢量既有大小又有方向的量相加时遵从平行四边形定则位移、加速度、力、速度等标量只有大小没有方向的量求和时按代数法则相加路程、周期、转速、电流等1.思考判断(1)合力与原来那几个力同时作用在物体上。
()(2)合力一定时,两等大分力间的夹角θ越大,两分力越小。
()(3)两个力的合力不可能比其分力小。
()(4)对力分解时必须按作用效果分解。
()(5)区别矢量与标量的根本是遵守的运算法则。
()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2.[人教版必修1·P64·T2改编]有两个力,它们的合力为0。
现在把其中一个向东6 N的力改为向南(大小不变),它们的合力大小为()A.6 NB.6 2 NC.12 ND.0答案 B3.[人教版必修1·P66·T2改编]一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力,一个分力在水平方向上并等于240 N,则另一个分力的大小为()A.60 NB.240 NC.300 ND.420 N答案 C4.减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高一物理必修一力的合成和分解力是物体之间相互作用的结果,它可以合成和分解。
力的合成是
指多个力同时作用在同一物体上时,所产生的效果与单独作用于物体
上的力相同的现象,而力的分解则是将一个力拆分成多个分力的过程。
力的合成可以用几何法或分力法来描述。
几何法是通过绘制力的
向量图来确定结果力的大小和方向。
首先将各个力的起点相连,然后
将最后一个力的终点与起点相连,即可得到合成力的大小和方向。
而
分力法则是将一个力拆分成两个垂直方向的分力,通过几何关系和三
角函数来求解结果力的大小和方向。
例如,当一个物体受到两个相互垂直的力时,可以利用几何法或
分力法来求解合成力。
假设物体受到两个力F1和F2的作用,F1的大
小为10N,方向向右;F2的大小为8N,方向向上。
根据几何法,我们
可以将F1和F2的向量相连并求出合成力的大小和方向。
根据分力法,我们可以将F1拆分成横向力和纵向力,然后通过三角函数来求解结果
力的大小和方向。
在物理学中,力的分解也是一个重要的概念。
通过力的分解,我们可以将一个复杂的力拆分成多个简单的分力,从而更容易地分析物体的运动和受力情况。
例如,当一个斜面上的物体受到重力和斜面法向力时,可以将重力和斜面法向力分解成平行和垂直于斜面的两个分力,然后分析物体在斜面上的运动和受力情况。
力的合成和分解不仅在静力学中有重要应用,在动力学中也有着广泛的应用。
例如,当一个物体受到多个力的作用时,可以利用力的合成来求解物体的加速度和速度;而在运动过程中,可以利用力的分解来分析物体在各个方向上的受力情况。
因此,力的合成和分解是物理学中的重要概念,对于我们理解物体的运动和受力情况具有重要意义。
除了在物理学中有着重要的应用之外,力的合成和分解也是工程学和实际生活中的常见问题。
例如,在工程设计中,需要考虑多个力同时作用在同一结构上的情况,通过力的合成可以求解结构的受力情况;而在实际生活中,人们常常需要分解各种复杂的力,以便更好地理解和应对不同的情况。
总之,力的合成和分解是物理学中的重要概念,它们不仅有着广
泛的应用,而且对于我们理解物体的受力情况和运动规律具有重要意义。
通过学习力的合成和分解,我们可以更好地理解物体的受力情况,分析物体的运动规律,解决实际生活和工程中的问题。
因此,力的合
成和分解是物理学中不可或缺的重要内容。