力的分解知识点题解大全

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高中物理必修一-力的分解

高中物理必修一-力的分解

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》习题与详解总结

高一物理《力的合成与分解》习题与详解总结

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。

_力的分解知识点与习题及答案

_力的分解知识点与习题及答案

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F1, 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。

高中物理第一册力的分解 例题解析

高中物理第一册力的分解 例题解析

力的分解 例题解析★夯实基础1.如图1—6—6所示,力F 分解为F 1、F 2两个分力,则下列说法正确的是 A.F 1、F 2的合力就是FB.由F 求F 1或F 2叫做力的分解C.由F 1、F 2求F 叫做力的合成D. 【答案】 ABCD2.如图1—6—7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G 的重力过程中(绳OC 不会断)图1—6—7A.ON B.OM C.ON 绳和OMD.因无具体数据,故无法判断哪条绳先被拉断【解析】 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.【答案】 A3.如图1—6—8所示,一个半径为r ,重为G 的光滑均匀球,用长度为r 的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F 和球对墙壁压力F N 的大小分别是A.G ,G /2 B.2G ,GC.2/3,3G GD.23/3,3/3GG【解析】 球的重力产生两个效果:使球拉紧悬绳和使球压紧墙壁,因此可以把重力分解为斜向下的分力F 1和水平向左的分力F 2,如图所示.由于球半径和细绳长度相等 ,所以角α=30°.由图可知两分力的大小为F 1=G G 33230cos =︒F 2=G tan30°=G 33所以,绳子的拉力F 和球对墙壁的压力F N 大小分别为F =F 1=332G ,F N =F 2=33G ,选D.图1—6—8【答案】 D4.如图1—6—9所示:三个共点力,F 1=5 N ,F 2=10 N ,F 3=15 N ,θ=60°,它们的合力的x 轴分量F x为 N ,y轴分量F y为 N ,合力的大小为 N ,合力方向跟x 轴的正方向夹角为 .图1—6—9【解析】 F x =F 3+F 2cos θ-F 1=15 NF y =F 2sin60°=53 N F =22y x F F +=103 Ntan α=F y /F x =3/3 则α=30° 【答案】 15 53 103 305.如图1—6—10所示,三角形轻支架ABC 的边长AB =20 cm ,BC =15 cm.在A 点通过细绳悬挂一个重30 N 的物体,则AB 杆受拉力大小为 N ,AC 杆受压力大小为 N.图1—6—10【解析】 由二力平衡知,绳的拉力F =G =30 N ,绳对A 点的拉力产生两个效果:沿横梁AB 水平向右的分力F 1和沿斜梁AC 向下的分力F 2.如图所示.由三角形支架得AC =25 cm.cos α=53=AC BC tan α=34=BC AB 则两分力的大小为 F1=F ·tan α=40 NF2=αcos F =50 N所以,AB 杆受的拉力大小为40 N ,AC 杆受的压力大小为50 N.【答案】 40 506.如图1—6—11所示是一表面光滑,所受重力可不计的尖劈(AC =BC ,∠ACB =θ)插在缝间,并施以竖直向下的力F ,则劈对左、右接触点的压力大小分别是__________,__________.图1—6—11【解析】 劈形物体受力F 按作用效果分解如图:F 1=F 2=F /2sin 2θ【答案】 F /2·sin 2θ7.人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船,如图1—6—12所示,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是图1—6—12A.绳的拉力不断增大B.绳的拉力保持不变C.船受到的浮力保持不变D.船受到的浮力不断减小 【答案】 AD8.如图1—6—13所示,将力F (大小已知)分解为两个分力F 1和F 2,F 2与F 的夹角θ小于90°,则图1—6—13A.当F 1>F sin θ时,肯定有两组解B.当F >F 1>F sin θ时,肯定有两组解C.当F 1<F sin θ时,有惟一一组解D.当F 1<F sin θ时,无解 【答案】 BD9.如图1—6—14所示,将质量为m 的小球,用长为L 的轻绳吊起来,并靠在光滑的半径为r 的半球体上,绳的悬点A 到球面的最小距离为d .(1)求小球对绳子的拉力和对半球体的压力.(2)若L图1—6—14【解析】 (1)将小球受到的重力按作用效果分解,做出平行四边形如图所示,由三角形ABO 与三角形BF 2G 相似,对应边成比例得L rd F G +=2 rrd F G +=1又因为G =mg导出 F 2=r d mgL+F 1=rd mgr + 由上式可得小球对绳子的拉力为r d mgL +,小球对半球体的压力为rd mgr+. (2)当L 变短时,F 2=r d mgL +减小,F 1=rd mgr+不变,所以,小球对绳子的拉力减小,小球对半球体的压力不变.【答案】 (1)拉力:r d mgL +;压力:rd mgr+(2)若L 变短,小球对绳子的拉力减小,小球对半球体的压力不变.。

力的分解知识点与习题及答案

力的分解知识点与习题及答案

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。

力的分解练习题及答案详解

力的分解练习题及答案详解

力的分解练习题及答案详解1.已知合力的大小和方向求两个分力时,下列说法中正确的是( )A.若已知两个分力的方向,分解是唯一的B.若已知一个分力的大小和方向,分解是唯一的C.若已知一个分力的大小及另一个分力的方向,分解是唯一的D.此合力有可能分解成两个与合力等大的分力2.如右图所示,一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,若将它们平移并首尾相接,三个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受这三个力的合力大小为( )(A.2F1B.F2C.2F3D.03.如右图所示,光滑斜面上的物体的重力分解为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.物体受到重力mg、F N、F1、F2四个力的作用C.物体只受到重力mg和斜面支持力F N的作用D.F N、F1、F2三个力的作用效果与mg、F N两个力的作用效果相同}4.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为33F,方向未知.则F1的大小可能是( )F FF F5.如下图所示,两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上,下列关于小球受力的说法,正确的是( )A.小球的重力在乙种情况下不产生对斜面的作用效果B.小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力C.小球受到挡板的作用力的大小、方向均相同%D.撤去挡板,小球所受合力方向将沿斜面向下6.如右图所示,挑水时,水桶上绳子的状况分别为a、b、c三种,则绳子在哪种情况下更容易断( )A.a B.b C.c D.以上说法都不对7.已知两个分力的大小为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中不正确的是( )A.不可能出现F<F1同时F<F2的情况B.不可能出现F>F1同时F>F2的情况C.不可能出现F<F1+F2的情况¥D.不可能出现F>F1+F2的情况8.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,F1大小未知,如右图所示,则另一个分力F2的最小值为( )C.F D.无法判断9.质量为m的木块,在与水平方向夹角为θ的推力F作用下,沿水平地面做匀速运动,如右图所示,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力应为( )A.μmg B.μ(mg+F sin θ)$C.μ(mg-F sin θ) D.F cos θ10.如右图所示,质量为m的物体A以一定初速度v沿粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程中受到的力有( )A.向上的冲力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力B.重力、斜面的支持力和下滑力C.重力、对斜面的正压力和沿斜面向下的摩擦力D.重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力11.如右图所示,重为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力.(12.如右图所示,ABC为一直角劈形物体,将其卡于孔中,劈的斜面AB=10 cm,直角边AC=2 cm.当用F=100 N的力沿水平方向推劈时,求劈的上侧面和下侧面产生的推力.力的分解练习题解析;1.解析:已知两个分力的方向,或一个分力的大小和方向.根据平行四边形定则,只能画一个平行四边形,分解是唯一的,故A、B正确;如果将合力分解时两个分力夹角120°且合力在其角平分线上,则两个分力与合力等大,故D正确;若已知一个分力F1的大小和另一个分力F2的方向,设F2与F夹角为θ,若F1<F sin θ,则无解,故C错误.答案:ABD2.解析:由矢量三角形定则可以看出,首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反,所以这三个力的合力为零.X k b 1 . c o m答案:D3.解析:F1、F2两个力是mg的两个分力,其作用效果与重力mg等效,F1的作用是使物体沿斜面下滑,F2的作用是使物体压紧斜面;物体只受重力mg和斜面对物体的支持力F N的作用.综上所述,选项C、D正确.答案: CD4.答案:AC。

力的分解详细讲解含例题解答

力的分解详细讲解含例题解答
• A. 20N B. C. 40N D. 160N
C
O 45° A
B
力 已知合力和两个分力的方向
的 分 解
(F1、F2不在同一直线上) F2

β α
F


F
已知合力和一个分力 的大小与方向
α
F F2
F
个 数
1
1
已知合力和两个分力的大小(F1+F2> F且F1≠F2)
F
F2
F
1
F
1
F2
1F
F
F2
力 已知合力和一个分力的方向和另一个分力的大小
x 轴的夹角为 α,则 tanα=FFxy.
(3)分别求出X轴、y轴上个分力矢量和,即
Fx = Fx1 +Fx2+ Fx3+……
Fy = Fy1+Fy2+ Fy3+……
(4)求共点力的合力:
y
合力大小 F = Fx+2 Fy 2 Fy
合力方向与x轴的夹角为θ,
Fy
o
θ
tanq= Fx
F
x
FX
四、共点力作用下物体的平衡 1.平衡态 (1)静止 或匀速直线运动 2.平衡条件 (1)物体所受合外力为零,即F合=0. (2)若采用正交分解法,平衡条件表达式为
例1.质量为m的物体静止在倾角为q的斜面上,
(1)求斜面对物体的支持力N和摩擦力f及它们
的合力F. F=mg, N=mgcosq, f=mgsinq
(2)将斜面倾角q缓慢减小,则 【BD】 F静N
A. F大小改变,方向改变.
N
B. F大小不变,方向不变.
f

4-2 力的分解(解析版)

4-2  力的分解(解析版)

4.2 力的分解考点精讲考点1:分力力的分解1.力的分解原则(1)一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解.因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示).(2)把一个力分解成两个分力,仅是一种等效替代关系,不能认为在这两个分力方向有两个施力物体(或受力物体).(3)也不能错误地认为F2就是物体对斜面的压力,因为F2不是斜面受到的力,且性质与压力不同,仅在数值上等于物体对斜面的压力.(4)实际分解时,按力的作用效果可分解为两个确定的分力.2.按实际效果分解的几个实例(1)重力的两个效果:①使球压紧竖直墙壁的分力F1①使球拉紧悬线的分力F2(2)分力大小:F1=mg tan α,F2=mgcos α(1)重力的两个效果:①对OA的拉力F1①对OB的拉力F2(2)分力大小:F1=mg tan α,F2=mgcos α(1)重力的两个效果:①拉伸AB的分力F1①压缩BC的分力F2(2)分力大小:F1=mg tan α,F2=mgcos α【例1】将一个有确定方向的力F=10 N分解成两个分力,已知一个分力F1有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力F2的大小为6 N,则在分解时()A.有无数组解B.有两组解C.有唯一解D.无解【解析】B由已知条件可得F sin 30°=5 N,又5 N<F2<10 N,即F sin 30°<F2<F,所以F1、F2和F可构成如图所示的两个三角形,故此时有两组解,选项B正确.【例2】如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直于斜面,则两挡板受到小球的压力大小之比为多大?斜面受到两小球的压力大小之比为多大?【解析】对小球1所受的重力来说,其效果有二:第一,使小球沿水平方向挤压挡板;第二,使小球垂直压紧斜面.因此,力的分解如图甲所示,由此可得两个分力的大小分别为F1=G tan θ,F2=Gcos θ.对小球2所受的重力G来说,其效果有二:第一,使小球垂直挤压挡板;第二,使小球垂直压紧斜面.因此,力的分解如图乙所示,由此可得两个分力的大小分别为F3=G sin θ,F4=G cos θ.由力的相互性可知,挡板A、B受到小球的压力之比为F1①F3=1①cos θ,斜面受到两小球的压力之比为F2①F4=1①cos2θ.甲 乙【技巧与方法】力的分解的原理与步骤1. 原理:若两个力共同作用的效果与某一个力作用时的效果完全相同,则可用这两个力“替代”这一个力.2. 步骤① 根据已知力的实际效果确定两个分力的方向.① 根据两个分力的方向作出力的平行四边形,确定表示分力的有向线段. ① 利用数学知识解平行四边形或三角形,计算分力的大小和方向. 【针对训练】1.(多选)一根长为L 的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的A 、B 两点.若在细绳的C 处悬挂一重物,已知AC >CB ,如图所示,则下列说法中正确的是( )A .增加重物的重力,BC 段先断B .增加重物的重力,AC 段先断 C .将A 端往左移比往右移时绳子容易断D .将A 端往右移比往左移时绳子容易断【解析】AC 研究C 点,C 点受重物的拉力,其大小等于重物的重力,即T =G .将重物对C 点的拉力分解为对AC 和BC 两段绳的拉力,其力的平行四边形如图所示.因为AC >CB ,得F BC >F AC .当增加重物的重力G 时,按比例F BC 增大得较多,所以BC 段绳先断,因此A 项正确,B 项错误.将A 端往左移时,F BC 与F AC 两力夹角变大,合力T 一定,则两分力F BC 与F AC 都增大.将A 端向右移时两分力夹角变小,两分力也变小,由此可知C 项正确,D 项错误.故选A 、C.2.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 NB .500 NC .1 000 ND .400 N【解析】B 要使船沿OO ′方向航行,甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO ′方向.如图所示,作平行四边形可知,当乙拉船的力的方向垂直于OO ′时,乙的拉力F 乙最小,其最小值为F 乙min =F 甲sin 30°=1 000×12N =500 N ,故B 正确.考点2:力的正交分解1.正交分解的适用情况:适用于计算三个或三个以上共点力的合成.2.正交分解的目的:将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力,便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算,“分”的目的是为了更好地“合”.3.力的正交分解的依据:分力与合力的等效性. 4.正交分解的基本步骤(1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x 轴和y 轴的选择应使尽量多的力落在坐标轴上.(2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x 轴和y 轴上,并求出各分力的大小,如图所示.(3)分别求出x 轴、y 轴上各分力的合力,即: F x =F 1x +F 2x +… F y =F 1y +F 2y +…(4)求共点力的合力: 合力大小F =F 2x +F 2y ,合力的方向与x 轴的夹角为α,则tan α=F yF x,即α=arctanF yF x. 【例3】 在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4的大小依次为19 N 、40 N 、30 N 和15 N ,方向如图所示,求它们的合力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)【分析】当物体受多个力作用时,一般采用正交分解法求解,可按以下思路: 建立坐标系→分解各力→求F x 、F y →求F 合【解析】如图甲,建立直角坐标系,把各个力分解到这两个坐标轴上,并求出x 轴和y 轴上的合力F x和F y ,有甲F x =F 1+F 2cos 37°-F 3cos 37°=27 N , F y =F 2sin 37°+F 3sin 37°-F 4=27 N.因此,如图乙所示,合力:乙F =F 2x +F 2y≈38.2 N ,tan φ=F y F x=1. 即合力的大小约为38.2 N ,方向与F 1夹角为45°斜向右上. 【答案】38.2 N ,方向与F 1夹角为45°斜向右上【技巧与方法】正交分解时坐标系的选取原则与方法(1)原则:用正交分解法建立坐标系时,通常以共点力作用线的交点为原点,并尽量使较多的力落在坐标轴上,以少分解力为原则.(2)方法:应用正交分解法时,常按以下方法建立坐标轴. ① 研究水平面上的物体时,通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴. ① 研究斜面上的物体时,通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴.① 研究物体在杆或绳的作用下转动时,通常沿杆(或绳)方向和垂直杆(或绳)的方向建立坐标轴. 【针对训练】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F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F 1和F 2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )A.3-1 B .2-3 C.32-12D .1-32【解析】B 将两种情况下的力沿水平方向和竖直方向正交分解,因为两种情况下物块均做匀速直线运动,故有F 1cos 60°=μ(mg -F 1sin 60°),F 2cos 30°=μ(mg +F 2sin 30°),再由F 1=F 2,解得μ=2-3,故B 正确.4.大小均为F 的三个力共同作用在O 点,如图所示,F 1、F 3与F 2之间的夹角均为60°,求它们的合力.【解析】 以O 点为原点、F 1的方向为x 轴正方向建立直角坐标系.分别把各个力分解到两个坐标轴上,如图所示.F 1x =F 1,F 1y =0,F 2x =F 2cos 60°,F 2y =F 2sin 60°,F 3x =-F 3cos 60°,F 3y =F 3sin 60°,x 轴和y 轴上的合力分别为F x =F 1x +F 2x +F 3x =F 1+F 2cos 60°-F 3cos 60°=F ,F y =F 1y +F 2y +F 3y =0+F 2sin 60°+F 3sin 60°=3F ,求出F x 和F y 的合力即是所求的三个力的合力,如图所示.F 合=F 2x +F 2y ,代入数据得F 合=2F ,tan θ=F yF x =3,所以θ=60°,即合力F 合与F 2的方向相同. 【答案】 2F ,与F 2的方向相同考点达标一、选择题1.关于共点力,下列说法中不正确的是( )A .作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力B .作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线交于同一点,则这几个力是共点力【解析】A 共点力是几个力作用于同一点或力的作用线相交于同一点的力.若受两个力平衡的物体,则物体所受的必定是共点力,所以A 错,B 、C 、D 对.2.如图所示,F 1、F 2为两个相互垂直的共点力,F 是它们的合力,已知F 1的大小为6 N ,F 的大小等于10 N ,若改变F 1、F 2的夹角,则它们的合力大小还可能是( )A.0B.8 NC.16 N D.18 N【解析】B F1、F2为两个相互垂直的共点力,合力F的大小等于10 N,所以根据勾股定理可得,F2=F2-F21=102-62N=8 N,两力合成时,合力范围为:|F1-F2|≤F≤F1+F2,故2 N≤F≤14 N,所以还可能是B选项.3.下列图中,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是()A B C D【解析】C由矢量合成法则可知A图的合力为2F3,B图的合力为0,C图的合力为2F2,D图的合力为2F3,因F2为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C图.4.有三个力,大小分别为13 N、3 N、29 N.那么这三个力的合力最大值和最小值应该是()A.29 N,3 N B.45 N,0 NC.45 N,13 N D.29 N,13 N【解析】C当三个力同方向时,合力最大,为45 N;任取其中两个力,如取13 N、3 N两个力,其合力范围为10 N≤F≤16 N,29 N不在该范围之内,故合力不能为零,当13 N、3 N的两个力同向,与29 N的力反向时,合力最小,最小值为13 N,则C正确,A、B、D错误.5.如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,F1、F2和F3三个力的合力为零.下列判断正确的是()A.F1>F2>F3B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.F3>F2>F1【解析】B三个力的合力为零,即F1、F2的合力F3′与F3等大反向,三力构成的平行四边形如图所示,由数学知识可知F3>F1>F2,B正确.6.如图所示为两个共点力的合力F的大小随两分力的夹角θ变化的图像,则这两个分力的大小分别为()A .1 N 和4 NB .2 N 和3 NC .1 N 和5 ND .2 N 和4 N【解析】B 由题图知,两力方向相同时,合力为5 N .即F 1+F 2=5 N ;方向相反时,合力为1 N ,即|F 1-F 2|=1 N .故F 1=3 N ,F 2=2 N ,或F 1=2 N ,F 2=3 N ,B 正确.二、非选择题7.如图所示,有五个力作用于同一点O ,表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线.已知F 1=10 N ,则这五个力的合力大小为多少?【解析】 方法一:巧用对角线特性.如图甲所示,根据正六边形的特点及平行四边形定则知:F 2与F 5的合力恰好与F 1重合;F 3与F 4的合力也恰好与F 1重合;故五个力的合力大小为3F 1=30 N.甲 乙方法二:利用对称法.如图乙所示,由于对称性,F 2和F 3的夹角为120°,它们的大小相等,合力在其夹角的平分线上,故力F 2和F 3的合力F 23=2F 2cos 60°=2(F 1cos 60°)cos 60°=F 12=5 N .同理,F 4和F 5的合力也在其角平分线上,由图中几何关系可知:F 45=2F 4cos 30°=2(F 1cos 30°)cos 30°=32F 1=15 N .故这五个力的合力F =F 1+F 23+F 45=30 N.巩固提升一、选择题1.某物体所受n 个共点力的合力为零,若把其中一个力F 1的方向沿顺时针方向转过90°,并保持其大小不变,其余力保持不变,则此时物体所受的合力大小为 ( )A .F 1 B.2F 1 C .2F 1D .0【解析】B 物体所受n 个力的合力为零,则其中n -1个力的合力一定与剩下来的那个力等大反向,故除F 1以外的其他各力的合力的大小也为F 1,且与F 1反向,故当F 1转过90°时,合力应为2F 1,B 正确.2.一根细绳能承受的最大拉力是G,现把一重为G的物体系在绳的中点,分别握住绳的两端,先并拢,然后缓慢地左右对称地分开,若要求绳不断,则两绳间的夹角不能超过()A.45° B.60°C.120° D.135°【解析】C由于细绳是对称分开的,因而两绳的拉力相等,为保证绳不断,两绳拉力的合力大小等于G,随着两绳夹角的增大,两绳中的拉力增大,当两绳的夹角为120°时,绳中拉力刚好等于G.故C正确,A、B、D错误.3.如图所示,物体M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做匀速运动,则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向()A.竖直向下B.竖直向上C.斜向下偏左D.斜向下偏右【解析】A物体M受四个力作用(如图所示),支持力F N和重力G的合力一定在竖直方向上,由平衡条件知,摩擦力F f和推力F的合力与支持力F N和重力G的合力必定等大反向,故F f与F的合力方向竖直向下.4.手握轻杆,杆的另一端安装有一个轻质小滑轮C,支撑着悬挂重物的绳子,如图所示,现保持滑轮C的位置不变,使杆向下转动一个角度,则杆对滑轮C的作用力将()A.变大B.不变C.变小D.无法确定【解析】B物体的重力不变,那么绳子的拉力大小仍然等于物体的重力,保持滑轮C的位置不变,即两段绳子间的夹角不变,所以两绳子拉力的合力不变,轻质滑轮的重力不计,所以两绳子拉力的合力与杆对滑轮C的作用力等大反向,所以杆对滑轮C的作用力不变,故选B.二、非选择题5.如图所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100 N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小.【解析】如图所示,以F 1、F 2为邻边作平行四边形,使合力F 沿正东方向, 则F =F 1cos 30°=100×32N =50 3 N. F 2=F 1sin 30°=100×12N =50 N.6.(13分)如图所示,两根相同的橡皮条OA 、OB ,开始时夹角为0°,在O 点处打结吊一重50 N 的物体后,结点O 刚好位于圆心.现将A 、B 分别沿圆周向两边移到A ′、B ′,使①AOA ′=①BOB ′=60°.欲使结点仍为圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?【解析】根据在原位置时物体静止,求出橡皮条的拉力.由于变化位置后结点位置不变,因此每根橡皮条的拉力大小不变,但是方向变化.设OA 、OB 并排吊起重物时,橡皮条产生的弹力均为F ,则它们产生的合力为2F ,且与G 1平衡,所以F =G 12=502 N =25 N .当A ′O 、B ′O 夹角为120°时,橡皮条伸长不变,橡皮条产生的弹力仍为25 N ,两根橡皮条互成120°角,所以合力的大小为25 N ,即应挂的重物重25 N.。

力的分解 精编版 含答案

力的分解 精编版 含答案

力的分解一、基础知识: 1.基本定义:(1)力的分解:已知一个力求它的分力的过程.(2)分解法则:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则. (3)分解依据:通常依据力的作用效果进行分解. 2.思考判断(1)将一个力F 分解为两个力F 1和F 2,那么物体同时受到F 1、F 2和F 三个力的作用.() (2)某个分力的大小可能大于合力.() (3)一个力只能分解为一组分力.() 二、力的分解1.一个力在不受条件限制下可分解为无数组分力将某个力进行分解,如果没有条件约束,从理论上讲有无数组解,因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示),这样分解是没有实际意义的.实际分解时,一个力按力的作用效果可分解为两个确定的分力.2.一个合力可分解为唯一的一组分力的条件 (1)已知合力和两个分力的方向时,有唯一解.甲 乙(2)已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解.按实际效果分解的几个实例一个力按力的作用效果可分解为两个确定的分力,分解思路为:1.确定要分解的力.2.按实际作用效果确定两分力的方向. 3.沿两分力方向作平行四边形. 4.根据数学知识求分力.实例地面上物体受斜向上的拉力方面向上提物体,F 质量为下滑趋势的分力 质量为一是使球压紧板的分力F质量为球压紧竖直墙壁的分力F质量为F F质量为力F题组:按力的作用效果分解1(多选)如图为某同学设计的一个小实验.他将细绳的一端系在手指上(B 处),绳的另一端系在直杆的A 端,杆的另一端C 顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A 端悬挂不同重物,并保持静止.通过实验会感受到( )A .绳子是被拉伸的,杆是被压缩的B .杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C 指向A C .绳对手指施加作用力的方向沿绳由B 指向AD .所挂重物质量越大,绳和杆对手的作用力也越大 答案 ACD解析 重物重力的作用效果,一方面拉紧绳,另一方面使杆压紧手掌,所以重力可以分解为沿绳方向的力F 1和垂直于掌心方向的力F 2,如图所示.由几何知识得F 1=Gcos θ,F 2=G tan θ,若所挂重物质量变大,则F 1、F 2都变大,选项A 、C 、D 正确. 2.如图2所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10 m .用300 N 的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m ,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为( )A .1 500 NB .6 000 NC .300 ND .1 500 3 N 答案 A解析 由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α=0.55=0.1,所以绳子的作用力为F 绳=F2sin α=1 500 N ,A 项正确,B 、C 、D 项错误.3.如图所示,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,其中OB 是水平的,A 端、B 端固定在水平天花板上和竖直墙上.若逐渐增加C 端所挂重物的质量,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OC 答案 A解析 OC 下悬挂重物,它对O 点的拉力等于重物的重力G .OC 绳的拉力产生两个效果:使OB 在O 点受到水平向左的力F 1,使OA 在O 点受到沿绳子方向斜向下的力F 2,F 1、F 2是G 的两个分力.由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示,当逐渐增大所挂物体的质量时,哪根绳受的拉力最大则哪根最先断.从图中可知:表示F 2的有向线段最长,F 2分力最大,故OA 绳最先断.1.概念:2.优点正交分解法是在平行四边形定则的基础上发展起来的,其目的是将矢量运算转化为代数运算.其优点有: (1)可借助数学中的直角坐标系对力进行描述.(2)分解时只需熟知三角函数关系、几何关系,简便、容易求解. 3.适用情况常用于三个或三个以上的力的合成. 4.步骤(1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x 轴和y 轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上. (2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x 轴和y 轴上,并求出各分力的大小,如图3-5-7所示.(3)分别求出x 轴、y 轴上各分力的矢量和,即: F x =F 1x +F 2x +…F y =F 1y +F 2y +…(4)求共点力的合力:合力大小F =F 2x +F 2y ,合力的方向与x 轴的夹角为α,则tan α=F y F x. 正交分解法不一定按力的实际效果分解,而是根据需要在两个相互垂直方向上分解,它是处理力的合成和分解的复杂问题的一种简便方法.例题 在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4的大小依次为19 N 、40 N 、30 N 和15 N ,方向如图所示,求它们的合力.【审题指导】【答案】 合力大小为38.2 N ,方向与F 1夹角为45°,斜向右上方 坐标轴方向的选取技巧:1.研究水平面上的物体时,通常沿水平方向和竖直方向选取坐标轴. 2.研究斜面上的物体时,通常沿斜面方向和垂直斜面方向选取坐标轴.3.研究物体在杆或绳的作用下转动时,通常沿杆(绳)和垂直于杆(绳)的方向选取坐标轴.1.如图所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )A.32mg 和12mg B.12mg 和32mg C.12mg 和12μmg D.32mg 和32mg 答案 A解析 根据重力mg 的作用效果,可分解为沿斜面向下的分力F 1和使三棱柱压紧斜面的力F 2,根据几何关系得F 1=mg sin 30°=12mg ,F 2=mg cos 30°=32mg , 因为,F 1与三棱柱所受静摩擦力大小相等,F 2与斜面对三棱柱的支持力大小相等,因此,可知选项A 正确. 2.如图所示,A 、B 两球完全相同,质量均为m ,用两根等长的细线悬挂在O 点,两球之间连着一根轻质弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的弹力为( )A .2mg tan θB .mg tan θC .2mg tan θ2D .mg tan θ2答案 D解析 A 球受力如图所示,则F T cos θ2=mg ,F =F T sin θ2故弹簧弹力F =mg tan θ2,D 正确.3.如图所示,一架直升机通过轻绳打捞海中物体,物体质量为m ,由于流动的海水对物体产生水平方向的冲击,使轻绳张紧且偏离竖直方向,当直升机相对地面静止时,绳子与竖直方向成θ角,已知物体所受的浮力不能忽略.下列说法正确的是( )A .绳子的拉力为mgcos θB .绳子的拉力一定大于mgC .物体受到海水的水平方向的作用力等于绳子的拉力D .物体受到海水的水平方向的作用力小于绳子的拉力 答案 D解析 小球受力如图所示由平衡条件知F T cos θ+F 浮=mgF T sin θ=F 海水由此可知A 、B 、C 错误,D 正确.4.(2014·太原高一检测)如图3-5-20所示,重物G =200 N ,搁放在动摩擦因数μ=0.2的水平面上,受一个与水平面成37°角斜向上的拉力作用,沿水平面运动,若这一外力F =100 N ,求物体受到的合力.(g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)【解析】 物体受力分析如图所示: 正交分解得,竖直方向F N +F sin 37°-G =0 水平方向F 合=F cos 37°-F f ,且F f =μF N 联立得F 合=F cos 37°-μ(G -F sin 37°) 代入数据得F 合=52 N 方向水平向右.【答案】 52 N ,方向水平向右5.如图所示,物体的质量m =4.4 kg ,用与竖直方向成θ=37°的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动.物体与墙壁间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g =10 N/kg ,求推力F 的大小.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)答案 88 N 或40 N 解析 若物体向上做匀速直线运动,则受力如图甲所示.F cos θ=mg +F f F sin θ=F N F f =μF N故推力F =mgcos θ-μsin θ= 4.4×100.8-0.5×0.6N =88 N若物体向下做匀速直线运动,受力如图乙所示.F cos θ+F f =mgF sin θ=F N F f =μF Nmgcos θ+μsin θ=4.4×100.8+0.5×0.6N=40 N故推力F=。

第5节 力的分解——用相似三角形解决平衡问题

第5节 力的分解——用相似三角形解决平衡问题

第5节力的分解——用相似三角形解决平衡问题一、单选题1.轻杆OP可以绕O点转动,在P端悬挂一重物,O’为定滑轮,外力F通过细绳作用在P端,系统处于静止状态,现在通过改变外力F,使OP与竖直方向的夹角缓慢变大,在这一过程中,轻杆对P点的作用力将A.逐渐变大B.逐渐变小C.保持不变D.先变小,后变大【答案】C【解析】对点P受力分析,如图根据平衡条件,合力为零,△AOP与图中矢量(力)三角形相似,故有,由图看出,OP、AO不变,则杆的支持力N不变,C正确.2.如图所示,两质点A、B质量分别为m、2m,用两根等长的细轻绳悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,两根细线之间的夹角为60°。

设绳OA、OB与竖直方向的夹角分别为α和β,则()A.α=2βB.sinα=2sinβC.tanα=2tanβD.cosα=cos2β【答案】B【解析】对A、B两球分别受力分析如图:两球的受力三角形分别与几何三角形相似,有,,联立可得:,故B正确,故选B.3.如图所示,AC是上端带定滑轮的固定坚直杆,质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点,另一端B 悬挂一重为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C,用力F拉绳,开始时∠BAC>90°,现使∠BAC 缓慢变小,直到杆AB接近竖直杆AC。

此过程中( )A.力F逐渐增大B.力F先逐渐减小后逐渐增大C.轻杆AB对B端的弹力大小不变D.轻杆AB对B端的弹力先减小后增大【答案】C【解析】以B点为研究对象,分析受力情况:重物的拉力T(等于重物的重力G)、轻杆的支持力N和绳子的拉力F,作出力图如图,由平衡条件得知,N和F的合力与T大小相等,方向相反,根据三角形相似可得==;又T=G,解得:N=G,F=G;使∠BAC缓慢变小时,AC、AB保持不变,CB变小,则N保持不变,F变小。

故C正确,ABD错误。

故选C。

4.如图所示,竖直墙壁上固定有一个光滑的半圆形支架(为直径),支架上套着一个小球,轻绳的一端悬于点,另一端与小球相连。

力的分解含答案

力的分解含答案

1、在倾角α=30°斜面上有一块竖直放置的档板,在档板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图,试求这个球对斜面的压力和对档板的压力.2、电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力,但不能到绳的自由端去直接测量.某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器,工作原理如图所示,将相距为L的两根固定支柱A、B(图中小圆圈表示支柱的横截面)垂直于金属绳水平放置,在A、B的中点用一可动支柱C向上推动金属绳,使绳在垂直于A、B的方向竖直向上发生一个偏移量d(d ≪L),这时仪器测得金属绳对支柱C竖直向下的作用力为F.(1)试用L、d、F表示这时金属绳中的张力F T;(2)如果偏移量d=10 mm,作用力F=400 N,L=250 mm,计算金属绳张力的大小.3、如图所示,光滑斜面的AC⊥BC,且AC=24cm,BC=18cm,斜面上一个质量为5kg的物体,请你按力产生的作用效果分解。

(g取10m/s2)(1)在图上画出重力分解示意图;(2)求重力两个分力的大小.4、如图所示,接触面均光滑,斜面的倾角θ=37°,球处于静止,球的重力G=80N,求:(1)球对斜面的压力大小和方向;(2)球对竖直挡板的压力的大小和方向。

5、如图所示,一个质量是m的球体,放在一光滑的斜面上,被一竖直的挡板挡住,处于静止状态.已知斜面体的倾角为α,且固定在水平地面上,当地的重力加速度为g.求:⑴斜面对球体的弹力的大小⑵挡扳对球体的弹力的大小6如图6-13所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30 kg的箱子匀速前进,已知箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F1与水平面的夹角为θ=45°,g=10 m/s2.求:(1)绳子的拉力F1为多少?(2)该同学能否用比F1小的力拉着箱子匀速前进?如果能,请求出拉力的最小值;若不能,请说明理由.7、如图6-11所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆OA、OB搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大?8、为了将陷入泥泞里的汽车拉出来,驾驶员常按图(a)所示办法用钢索和大树相连并拉紧钢索,然后在钢索的中央用垂直于钢索的侧向力F拉钢索,从而使汽车移动。

力的分解与合成含答案

力的分解与合成含答案

力的合成与分解一、选择题1、把力F 分解为两个不为零的分力,下列分解哪种是可能的 ( ) A.分力之一垂直于FB.两分力在同一直线上,并与F 方向相同C.两分力都比F 大D.两分力都跟F 垂直答案:ABC.2、如图所示,将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为F 1、F 2两个力,下列结论正确的是( )A.F 1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F 2是物体对斜面的正压力B.物体受mg 、N 、F 1、F 2四个力作用C.物体只受重力mg 和弹力N 的作用、D.力N 、F 1、F 2三个力的作用效果跟mg 、N 两个力的作用效果相同解析:选CD ,用分力来替代原来的力,其作用效果相同.力分解时不改变力的性质,不转移受力物体,题中F 2应仍是斜面上的物体所受, F 2是使得物体压紧斜面的力。

3、关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是( ) A .两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角的减小而增大; B .合力大小随两力夹角增大而增大 C .合力一定大于每一个分力;D .合力的大小不能小于分力中最小者 答案:A.4、物体同时受到同一平面内的三个力作用,下列几组力中其合力可能为零的是 ( )A.5N 、7N 、8NB.2N 、3N 、5NC.1N 、5N 、10ND.1N 、10N 、10N 答案:ABD.5、已知在xOy,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 和y 方向上,则 ()A.F x =5N,F y =5NB.N 35 x F ,F y =5NBAC.F x =5N,N 35=y FD.F x =10N,F y =10N 答案:B.6、如图所示,物体A 在共点力F 1、F 2、F 3作用下处于平衡状态,现将F 2逆时针转过600(其他力均不变)那么物体A 的合力大小变为( )A. F 3B.F 1+F 3C.2F 2D. F 2解析:选D.F 2逆时针转过600后,F 1、F 3的合力F 方向水平向右,大小与F 2相等,F 1、F 3的合力F 与转过600的F 2的夹角是1200,由三角形知识可得三者的合力大小与F 2的大小相等。

力的分解-高一物理知识点专题解析与题型练习(人教版必修1)

力的分解-高一物理知识点专题解析与题型练习(人教版必修1)

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。

《力的分解》 知识清单

《力的分解》 知识清单

《力的分解》知识清单《高中鲁科版必修1第5章第2节力的分解知识清单》一、力的分解的基本概念咱先来说说啥是力的分解。

力的分解啊,就是把一个力按照咱的需求,分解成几个分力的过程。

这就好比咱吃一个大蛋糕,把它切成几块,每一块就是一个分力,而那个大蛋糕就是原来的那个力。

比如说,我有一次帮妈妈搬一个大箱子,我感觉特别重,使了老大的劲儿。

这时候我就想啊,要是能把这个力分解一下就好了。

我就试着把这个力想象成两个方向的力,一个是水平方向的,一个是垂直方向的。

这样一想,我好像就没那么累了,因为我知道了这个力是可以分解的,而且分解后的力可能会更好处理。

力的分解遵循平行四边形定则。

这个定则说的是,把一个已知力作为平行四边形的对角线,那么相邻的两边就可以表示两个分力的大小和方向。

这就像我们拼积木一样,把一个大的积木(已知力),拆分成几个小的积木(分力),然后按照一定的规则拼在一起(平行四边形定则)。

二、力的分解的方法1、按实际效果分解力的分解要根据力的实际作用效果来进行。

啥叫实际作用效果呢?比如说,一个斜面上的物体,它受到的重力可以分解为两个分力,一个是沿斜面向下的力,一个是垂直于斜面的力。

这是因为重力的实际作用效果就是让物体有沿斜面向下滑动的趋势,以及对斜面产生压力。

我记得有一次去公园玩滑梯,我从滑梯上滑下来的时候,就明显感觉到有两个力在作用。

一个力是让我顺着滑梯往下滑的,另一个力是让我压着滑梯的。

这其实就是重力的分解,那个让我往下滑的力就是重力沿滑梯方向的分力,那个让我压着滑梯的力就是重力垂直滑梯方向的分力。

2、正交分解法正交分解法是把一个力分解到两个互相垂直的坐标轴上的方法。

这个方法在解决很多力学问题的时候特别管用。

就拿我骑自行车上学来说吧。

我在骑车的时候,受到了很多力的作用,比如重力、摩擦力、支持力、牵引力等等。

为了更好地分析这些力,我就可以用正交分解法。

我把这些力分解到水平方向和竖直方向上,这样就能更清楚地看出每个力在这两个方向上的作用效果,从而更好地掌握骑车的技巧。

高一物理力的分解试题答案及解析

高一物理力的分解试题答案及解析

高一物理力的分解试题答案及解析1.黄河公路大桥有很长的引桥,引桥的主要目的是()A.减少汽车与路面的摩擦力 B.减少汽车对路面的压力C.减少汽车重力沿桥面向下的分力 D增大汽车重力沿桥面向下的分力【答案】C【解析】长长的引桥使得汽车上桥的坡度减小,汽车上桥过程中分析受力有,同时有,因坡度变小,所以汽车对桥面的压力增大,摩擦力增大,所以AB错误;此时重力沿桥面向下的分力变小,所以C正确、D错误;【考点】力的分解2.下列说法中正确的是()A.一个2N的力可以分解为7N和6N的两个力;B.一个2N的力可以分解为8N和12N的两个力;C.一个5N的力可以分解为两个5N的力;D.一个8N的力可以分解为4N和3N的两个力;【答案】AC【解析】选项A中,7N和6N的合理范围为,2N的力在其范围内,即2N的力可以分解为7N和6N的力,故选项A正确;选项B中,8N和12N的合理范围为,2N 的力在不其范围内,即2N的力不可以分解为8N和12N的力,故选项B错误;选项C中,5N 和5N的合理范围为,5N的力在其范围内,即5N的力可以分解为5N和5N的力,故选项C正确;选项D中,4N和3N的合理范围为,8N的力不在其范围内,即8N 不的力可以分解为4N和3N的力,故选项D错误.【考点】考查力的合成与分解的应用.3.如图所示,高大的桥都要造很长的引桥,这是为了A.减小汽车受到的重力B.减小汽车对桥面的压力C.减小汽车重力沿桥面方向的分力D.增大汽车重力沿桥面方向的分力【答案】C【解析】:对车受力分析,受重力、支持力和阻力物体重力不变,A错误;重力产生两个作用效果,使物体沿斜面下滑,使物体紧压斜面设斜面倾角为θ,将重力按照作用效果正交分解,由几何关系可得平行斜面分量为越小,故C正确;,由于引桥越长,坡角θ越小,G1垂直斜面分量为压力等于重力垂直斜面分量,故BD错误;故选C.【考点】力的分解点评:本题关键将重力正交分解后,根据平衡条件求解出压力和重力的下滑分量,然后对结果联系实际情况讨论即可判断.4.如图13所示,物体、质量分别是和,不计滑轮与绳间摩擦及绳的重力,若整个系统静止,取。

关于力的分解的习题带答案

关于力的分解的习题带答案

关于力的分解的习题带答案力的分解是力学中的一个重要概念,它可以帮助我们更好地理解和分析物体受力情况。

在本文中,我们将通过一些习题来探讨力的分解,并给出详细的解答。

1. 习题一:一个力F作用在物体A上,将该力分解为两个分力F1和F2,使得F1与物体A的运动方向相同,F2与物体A的运动方向垂直。

已知F=10N,F1=8N,求F2的大小。

解答:根据力的分解原理,我们可以得到F = √(F1² + F2²)。

代入已知条件,得到10² = 8² + F2²,进一步计算可得F2 = √(10² - 8²) = √(100 - 64) = √36 =6N。

因此,F2的大小为6N。

2. 习题二:一个力F作用在物体B上,将该力分解为两个分力F1和F2,使得F1与物体B的运动方向垂直,F2与物体B的运动方向相同。

已知F=15N,F1=9N,求F2的大小。

解答:根据力的分解原理,我们可以得到F = √(F1² + F2²)。

代入已知条件,得到15² = 9² + F2²,进一步计算可得F2 = √(15² - 9²) = √(225 - 81) = √144 = 12N。

因此,F2的大小为12N。

3. 习题三:一个力F作用在物体C上,将该力分解为两个分力F1和F2,使得F1与物体C的运动方向夹角为30度,F2与物体C的运动方向夹角为60度。

已知F=20N,求F1和F2的大小。

解答:根据力的分解原理,我们可以得到F1 = F * cosθ,F2 = F * sinθ,其中θ为力F与F1的夹角。

代入已知条件,得到F1 = 20 * cos30° = 20 * (√3/2) ≈ 17.32N,F2 = 20 * sin60° = 20 * (1/2) = 10N。

因此,F1的大小约为17.32N,F2的大小为10N。

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力的分解知识点题解大全知识点1:力的分解2.物理规律、物理过程的动态变化常常用图像展示,它简捷、直观,请思考下述问题。

(1)指出下列每幅图中力F1、F2、F3的合力与分力关系( )(2)如图所示是力的平行四边形定则示意图。

若力F1、F2大小不变,F1的方向可在0º≤ ≤180º范围内变化,以D为圆心,以F1的大小AB为半径画半圆如图。

则半圆上任一点与点A的连线表示怎样的物理意义?并结合该图谈谈合力与分力的关系。

(1)关于力的分解,下列说法正确的是:( )A.力的分解其本质就是用同时作用于物体的几个力产生的效果代替某一个力的作用效果;B.分力可能大于合力;C.力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则;D.分解一个力往往根据它产生的效果来分解它.(3)将一个力F分解为两个不为零的力,下列哪种或哪些分解方法是不可能的?A.分力之一垂直于F;B.两个分力与F都在一直线上;C.一个分力的大小与F的大小相同;D.一个分力与F相同.(4)对一个方向向东,大小为4N的力沿直线分解,若其中一个分力的大小为2N,则另一个分力(方向向东)的大小可能为:( )A.1N; B.2N; C 6N; D.7N.1.将一个力F分解成为两个不为零的分力,下列说法中不可能实现的是( )A.其中一个分力与F共线井反向B.其中一个分力的方向与F的方向垂直C.两个分力与F共线、同向D.其中一个分力的大小和方向都与F相同4.如图所示,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 N作用D.力F N、F1、F2三力的作用效果与mg、F两力的作用效果不同1.2. 以下说法中正确的是( )A .2N 的力能够分解成6N 和3N 两个分力B .10N 的力可以分解成5N 和4N 两个分力C .2N 的力可以分解成6N 和5N 两个分力D .10N 的力可以分解成10N 和10N 两个分力解析:C 、D 因为合力不可能比两分力之和还大或比两分力之差还小。

3. 重为G 的物体放在光滑斜面上,受到斜面的弹力为N ,如图1一2一1所示,设使物体沿斜面下滑的力为1F ,则下面说法中正确的是( AB )A .1F 是N 与G 的合力B .1F 是G 沿斜面向下的分力C .G 分解为1F 和物体对斜面的压力2FD .物体受到G ,N ,1F 和物体垂直于斜面压紧斜面的力2F4. 如图1一2—3所示,硬杆BC 一端固定在墙上的B 点,另一端装有滑轮C ,重物D 用绳拴住通过滑轮固定于墙上的A 点。

若杆、滑轮及绳的质量和摩擦均不计,将绳的固定端从A 点稍向下移,则移动过程中( C )A .绳的拉力、滑轮对绳的作用力都增大B .绳的拉力减小,滑轮对绳的作用力增大C .绳的拉力不变,滑轮对绳的作用力增大D .绳的拉力、滑轮对绳的作用力都不变5. 如图1一2一5所示,顶角为θ=30°的等腰劈,今有力F=100N ,作用于劈背上,将物体劈开,求F 的分力大小。

解析:100N6. 如图1一2一10所示直角三角形支架固定在竖直墙上,在A 点悬挂重为20N 的物体,试求AC 杆,AB 杆在O 点所受力的大小,是拉力还是压力?解析:N F 3201=,AC 杆受到的是拉力;N F 402=,AB 杆受到的是压力。

7. 如图1-47所示,在一根水平的粗糙的直横梁上,套有两个质量均为m 的铁环,两铁环系有等长的细绳,共同拴着质量为M 的小球,两铁环与小球均保持静止。

现使两铁环间距离增大少许,系统仍保持静止,则水平横梁对铁环的支持力N 和摩擦力f 将( ) A .N 增大,f 不变 B .N 增大,f 增大 C .N 不变,f 不变 D .N 不变,f 增大解析:D 对于结点O ,受到的三个力为小球的重力Mg 和两根绳子的弹力1T 和2T ,由于对称性,两绳子的弹力大小相等,均为T 。

对弹力进行正交分解,如图甲所示,由图中的几何关系可知Mg T y =2,θtan 5.0Mg T x =对于小环的受力如图所示,它受到绳子的拉力大小为T ,对于T 进行正交分解后,T 在竖直方向上的分力和水平方向上的分力分别为Mg T y 5.0=,θtan 5.0Mg T x =小环在竖直方向有g m M T mg N y )5.0(+=+= ①小环在水平方向有θtan 5.0Mg T f x == ②当两环的间距增大少许时,图乙中的θ角增大,由①式可知,N 不变,由②式可知,f 增大。

综上所述,选项D 正确。

8. 如图1-48所示,重物的质量为m ,轻细线AO 和BO 的A 、B 端是固定的。

平衡时AO 是水平的,BO 与水平面的夹角为θ。

AO 的拉力1F 和BO 的拉力2F 的大小是( ) A .θcos 1mg F = B .θcot 1mg F = C .θsin 2mg F = D .θsin /2mg F =解析:B 、D 将竖直绳上拉力根据力的作用效果进行分解如图所示由二力平衡得:θcot 11⋅='=F F F θs i n /22F F F ='=∵F=mg∴θcot 1⋅=mg F ,θsin /2mg F =知识点2 力的分解中定解条件的确定 (2)在已知的一个力的分解中,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 .已知两个分力的大小.9.10. 已知力F 的一个分力1F 跟F 成30°角,大小未知,另一个分力2F 的大小为F 33,方向未知,则1F 的大小可能是( )A .F 33B .F 23C .F 332D .F 3 解析:A 、C 因为233FF >,所以通过作图可知,1F 的大小有两个可能值。

∵F F F OA 23)2(22=-=F F F A F 63)2(2221=-=∴F A F OA F 3311=-= 11F A OA F '+='又∵631=='A F F A ∴F F A OA F 33211='+=' 故正确选项为A 、C 。

知识点3,按作用效果分,是力的分解的基本方法4.如图如示,同一个小球被挡板挡在光滑斜面上静止.挡板位于图中甲、乙、丙、丁四种情况时,球对挡板压力最小的是( )A .甲B .乙C .丙D .丁11.12. 如图1—78所示,顶角为θ的等腰劈,今施力F 作用于劈背上将物体劈开.求物体所受劈力的大小,并说明为什么θ角越小,劈越锋利?解析:力F 产生两个作用效果:分别沿垂直于劈的两个侧面挤压侧壁,所以沿垂直于劈的两个侧面方向分解为图1—79所示两个分力F 1,F 2亦即等于劈力的大小.由于对称性知F 1、F 2且根据几何知识可以求出F 1=F 2=F /(2sin2θ), 上式表明,在相同外力F 的作用下,θ越小,劈力越大,即越锋利. 点评: 根据力的作用效果,是确定两个实际分力方向的关键.13. 如图1-50所示,电灯受重力G=10N ,AO 绳与顶板间夹角为45°,BO 绳水平,则AO 绳所受的拉力1F 、BO 绳所受的拉力2F 分别为多大?解:由于电灯受的重力作用使AO 、BO 绳张紧而产生拉力,因此,电灯受的重力产生了两方面的效果:一是沿AO 向下拉紧AO 的效果,可用1F 表示;二是沿BO 向左拉紧BO 的效果,可用2F 表示。

如图所示,由直角三角形知识知:N GF 210sin 1θ=,N G F 10cot 2==θ知识点4:力的分解的等效性与目的性14. 如图1—80所示,质量为m 1的物体放在倾角为θ的斜面上处于静止(见甲图)质量为m 2的物体放在光滑的斜面上,因竖直挡板的作用而处于静止(见图乙),如果要将其重力分解,应怎样分解?为什么?解析:力的分解遵循平行四边形定则,但按平行四边形定则分解一个力时,可以得到无数组解,没有实际意义,所以在实际问题中,应按力的实际效果进行分解,上图甲中,m l g 所产生的效果之一是使物体沿斜面下滑,之二是与斜面产生挤压,故应将m l g 垂直于斜面方向和沿斜面方向进行分解,如图1—81甲所示;m 2g 则不同,因斜面光滑,它产生的效果之一是与竖直挡板产生挤压,之二是与斜面产生挤压,所以其分解的情况应如1—81乙所示.点评: m l 与m 2均处于平衡状态,以上的分解实际是把物体受到三个力变成两对平衡力,甲图中,重力的下滑分量m 1gsin θ与摩擦力相平衡,m l gcos θ与斜面对m 1的弹力相平衡,乙图中,m 2gtan θ与挡板对小球的弹力相平衡,m 2g/cos θ与斜面对小球的弹力相平衡.由上可见,进行力的分解时,应注意力的分解的等效性和目的性.15. 如图1一2一2所示,各球的重力都为G ,请按G 的作用效果对其进行分解( )解析:略16. 如图1-49所示,绳子质量、滑轮质量和摩擦均不计,两物体的质量分别为1m 、2m ,都处于静止状态,下列说法中正确的是( ) A .2/21m m > B .2/21m m =C .当1m 增加稍许时,若绳子间的夹角α适当增大,仍可保持平衡D .当2m 增加稍许时,若绳子间的夹角α适当减小,仍可保持平衡解析:A 、C 、D 在图1-49中,对动滑轮来讲,它受两绳的拉力大小均等于g m 1,故重物g m 2拉动滑轮的力一定过两绳来夹角的平分线,由于两绳拉力在竖直方向上的分力与g m 2相等,所以有g m g m 21)2/cos(2=α 2)2/c o s(/5.0221m m m >=α 当增大1m 时,即两绳的拉力增大,由图所示,若适当地增大两绳夹角α,可使合力减小到与g m 2相等,系统仍可平衡。

当增大2m 时,即两绳的合力应增大,由图所示,可知适当减小两绳夹角α,可使合力增大到与g m m )(2∆+相等。

综上所述,A 、C 、D 三选项正确。

17. 如图1-51所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,分别用光滑挡板A 、B 挡住。

挡板A 沿竖直方向,挡板B 垂直斜面。

试求:(1)两挡板受到小球压力大小之比。

(2)斜面受到两小球压力大小之比。

解:球1重力分解如图甲所示。

θtan 1G F =,θcos 2GF =球2重力的分解图如图乙所示。

θsin 1G F =',θcos 2G F ='所以挡板A 、B 所受压力之比:θθθcos 1sin tan 11=='G G F F 斜面所受两小球压力之比:θθθ222cos 1cos cos /=='G G F F知识点5:力的分解的多解性与唯一性18. 将力F 分解成1F ,2F 两个分力,如已知1F 的大小及2F 与F 的夹角θ, 且θ<90°,则( )A .当θsin 1F F >时,则2F 一定有两个解B .当θsin 1F F F >>时,则2F 一定有两个解C .当F=Fsin θ时,则2F 有唯一解D .当θsin 1F F <时,2F 无解解析BCD (提示:可用代数法,根据正弦定理列式计算;或根据几何方法,利用辅助圆来讨论)19. 如图l —82所示一个大人和一个小孩分别在河的两岸,沿河岸拉一条船前进,大人的拉力F 1=400N ,它的方向与河岸成30°角,要使船在河中平行河岸行驶,求小孩对船施加的最小力的大小和方向.解析:为了使船沿河岸中心线航行,必须使大人和小孩对船的作用力的合力沿河中央航线方向,要满足这一条件,F 1与F 2(F 2为小孩对船的拉力)的合力必须构成一个封闭的三角形,由于合力F 的大小不确定,故F 2的取值可以有无数多个,如图1—83所示,由图可知,当F 2与F 垂直时,F 2有最小值,其值为:F 2min =F 1sin30°=400×0.5=200N . 方向与河流中央航线垂直.点评 本题难点在将实际问题抽象为由合力的方向和一个分力大小及方向确定另一个分力,根据三角形定则,由几何方法确定其极值,具有直观性和简便性.知识点6:分力的动态变化分析20. 如图1—84所示,两细绳AO 、BO 悬挂重物G ,在保持重物不动的前提下,使OB 绳沿圆弧向C 点移动,在移动过程中,两绳受的拉力如何变化?解析:竖直绳对结点O 的拉力F =G ,据F 的作用效果,把F 分解.沿AO 绳斜向右下方拉绳AO 的力F 1和沿BO 绳斜向左下方拉BO 绳的力F 2.问题的实质是:合力大小、方向都不变.一个分力F 1方向不变,另一个分力F 2方向变.两分力夹角逐渐减小,这两分力如何变?我们还是通过作图发现问题.在图1—85中,1F 和F 2,1F '和F 2',1F ″和F 2″是两分力夹角分别为60°,90°,120°时F 的两分力,从图中我们可以看出:F l <1F '<1F ″,F 2<F 2'<F 2″,即方向不变的一个分力F l ,即AO 绳所受的拉力始终随两分力间的夹角θ减小而减小;方向变化的另一个分力F 2,即BO 绳所受的拉力先随θ角的减小而减小,后随θ的减小而增大,当两分力相互垂直时,此分力取得最小值.点评 用图解法,具有直观、便于比较的特点.应用时应注意以下几点: (1)明确哪个是合力,哪两个是分力.(2)明确哪个力是大小方向不变的,哪个力的方向是不变的.(3)明确哪个力大小方向变化,变化的范围如何.知识点7 力的作用效果的可传递性21. 用轻质材料构成的星架ABC ,顶角为120°,A 、C 间用钢索拉住.若在屋顶施加一大小为1000N的压力F(如图1—86所示),求钢索AC 的拉力.解析:将F 沿BA 和BC 方向分解,如图1—87甲所示,由几何关系得F 1=F 2=F=1000N将F 1沿水平和竖直方向分解,如图1—87所示,由几何关系得F 1'=F 1sin60°=5003N . 钢索AC 上的拉力大小等于F 1'的大小,所以钢索拉力的大小为5003N .点评: 对力F 的两次分解,都是按力的实际作用效果进行的,因此力的分解不能随心所欲.知识点8:正交分解法求合力22. 已知共面的三个力F 1=20N ,F 2=30N ,F 3=40N 作用在物体的同一点上,三力之间的夹角都是120°,求合力的大小和方向.解析:(1)采用正交分解法.如图1—88(a )所示建立直角坐标轴,将F 2和F 3分解到x 轴y 轴上,得: F 2x =-F 2sin30°=-15N, F 2y =F 2con30°=153NF 1x =-F 1sin30°=-10N, F 1y =-F 1con30°=-103N则x F =3F + F 1x +F 2x =15N ,y F =F 1y +F 2y =53N由图1—88(b )得: 22y x F F F +==103N ,α=arctan x yF F =30°.(2)用等效替代法.因三个大小相等、互成120°角的力的合力为零,对原题进行如图1—89所示的等效替换:再有如图1—89所示的特殊直角三角形可得:F=103N ,α=30°.点评 本题对力的两种分解方法,都是为了简化解题过程,这种为了简便求合力而先将各力分解后再求合力的方法今后经常会用到.23. 重10N 的一个光滑球,放在与水平方向分别成30°和60°P ,Q 两平板之间,如图1—2一12所示,求两平板受到球的压力各为多大?解析:本题即可对球受力分析,运用力的平衡求解;也可对重力按效率进行分解。

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