2019高一(上)物理讲义——第三章5 力的分解

2019高一（上）物理讲义——第三章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=5√3N,F y=5N

C.F x=5N,F y=5√3N

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1000√2N 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?