高一物理力的合成与分解专题学案

./专题四、力的合成与分解一、共点力的合成1．合力范围的确定<1>两个共点力的合成,_________≤F合≤_________,即两个力大小不变时,其合力随两力夹角的增大而_________,当两力反向时,合力最____,为______,当两力同向时,合力最___,为__________.<2>三个共点力的合成：①当三个共点力共线同向时,合力最大为_____________________②任取两个力,求出合力范围,如第三个力在这个范围内,则三力合成的最小值为______；如不在范围内,则合力的最小值为__________．2．共点力的合成方法<1>合成法则：________或__________．<2>三种特殊情况下二力的合力：①相互垂直的两个力合成,合力大小为F＝___________.②夹角为θ、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F＝____________③夹角为120°、大小相等的两个力合成,合力大小____,方向沿_______二、力的分解1.按效果分解实例分析拉力F可分解为水平向前的力F1＝____________,和竖直向上的力F2＝___________.重力分解为沿斜面下滑的分力F1=____________________；和物体压紧斜面的分力F2＝____________.重力分解为压紧挡板的分力F1=____________________；和压紧斜面的分力F2=___________重力分解为压紧竖直墙壁的分力F1=___________和拉紧悬线的分力F2＝___________物体的重力分解为对OA的拉力F1=____________和对OB的拉力F2＝___________2．按问题的需要进行分解<1>已知合力和两个分力的方向,可以作出_________的力的平行四边形；对力F进行分解,其解是惟一的．<2>已知合力和一个分力的大小与方向,对力F进行分解,其解也是惟一的．<3>已知一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小,对力F进行分解,则有三种可能<F1与F的夹角为θ>．如图所示：①F2<Fsinθ时_______．②F2＝Fsinθ或F2≥F时___________．③Fsinθ<F2<F时____________．三、正交分解法1．定义：把各个力沿_________的两个方向进行分解的方法2．步骤：如图所示,<1>建立直角坐标系；<2>把不在坐标轴上的各力沿坐标轴方向进行正交分解．<3>沿着坐标轴方向求合力Fx、Fy.<4>求Fx、Fy的合力,：F＝_____________.方向为：tanα＝____________.[针对训练]1.互成角度的两个共点力,有关它们的合力和分力关系的下列说法中,正确的是〔DA．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力．B．合力的大小随分力夹角的增大而增大．C．合力的大小一定大于任意一个分力．D．合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力．2.两个共点力,一个是40N,另一个等于F,它们的合力是100N,则F的大小可能是〔BA．20NB．40NC．80ND．160N3.F1、F2、F3都恰好构成封闭的直角三角形<顶角为直角>,这三个力的合力最大的是<>4.有两个大小恒定的力,作用在这一点上,当两力同向时,合力为A,反向时合力为B,当两力相互垂直时,其合力大小为<B>A.B.C.D.5.重力为G的物体静止在倾角为θ的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F2和平行斜面向下的力F1,那么<B>A．F2就是物体对斜面的压力B．物体对斜面的正压力方向与F2方向相同C．F1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6.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〔AA．eq\f<F,2>B．eq\f<\r<3>F,3>C．FD．无法判断7.如图所示,光滑小球质量为m,轻绳一端固定于天花板上,绳与竖直方向的夹角与斜面倾角均为θ,则细绳的拉力大小为〔CA．mg/cosθB．mg/sinθC．mg/2cosθD．2mgcosθ8.如图所示,小球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,绳的拉力T和斜面对小球的支持力N将〔DA．T逐渐增大,N逐渐减小；B．T逐渐减小,N逐渐增大C． T先增大后减小,N逐渐减小D．T先减小后增大,N逐渐减小9.在倾角为30°的固定斜面上,有一重10N的物块被平行于斜面向上的大小为10N的恒力推着沿斜面匀速上滑,如图所示,当推力F突然取消的瞬间及经过足够长的时间后,物块受到的合力大小分别为〔设斜面足够长,最大静摩擦力等于滑动摩擦力〔BA．5N,0NB．10N,0NC．5N,5ND．10N,10N10.如下图所示,表面光滑、质量不计的尖劈,插在缝A、B之间,在尖劈背上加一压力F,求尖劈对A和对B侧压力分别为多大？11.如图所示,为了用一个与竖直方向间夹角α=30°的斜向推力F,能使一块重G=100N的物体贴着光滑的竖直墙面匀速上行,则推力F和此时墙面受到的压力N分别为多少？．12.一个物体受三个力的作用,已知一个力是80N,指向东偏北30°的方向；一个力为40N,指向西北方向；一个力为20N,指向南方,求三个力的合力大小.由图可知F1x＝F1cos30°,F1y＝F1sin30°.F2x＝－F2cos45°,F2y＝F2sin45°.F3x＝0,F3y＝－F3.x方向的合力为Fx＝F1x＋F2x＋F3x＝F1cos30°－F2cos45°＋0＝〔80×eq\f<\r<3>,2>－40×eq\f<\r<2>,2>N≈41N.y方向的合力为Fy＝F1sin30°＋F2sin45°＋F3y＝〔80×eq\f<1,2>＋40×eq\f<\r<2>,2>－20N≈48.28N.最后三个力的合力为F＝eq\r<F\o\al<2,x>＋F\o\al<2,y>>＝eq\r<412＋48.282>N≈63.3N.13．两根长度相等的轻绳,下端悬挂一质量为m的物体,绳的上端分别固定在水平天花板上的M、N点．M、N两点之间的距离为s,如下图所示,已知两绳能承受的拉力均为FT,每根绳的长度不得短于多少？14.物体A的质量为2kg,两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体A上,在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F,相关几何关系如图11所示,θ＝60°.若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围．<g取10m/s2>解析作出物体A的受力分析图如右图所示,由平衡条件得Fsinθ＋F1sinθ－mg＝0①Fcosθ－F2－F1cosθ＝0②由①式得F＝eq\f<mg,sinθ>－F1③由②③式得F＝eq\f<mg,2sinθ>＋eq\f<F2,2cosθ>④要使