专题3.4 力的合成-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修1)
《专题3.4 力的合成-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修1)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题3.4 力的合成-2020届高中物理同步讲义 人教版(必修1)(25页珍藏版)》请在七七文库上搜索。
1、第三章 相互作用第4节 力的合成一、合力与分力1当一个物体受到几个力共同作用时,如果一个力的作用效果跟这几个力的共同作用效果_,这一个力叫做那几个力的合力,那几个力叫做这个力的分力。2合力与分力为_关系。二、力的合成1定义:求几个力的合力的过程或求合力的方法。2运算法则(1)平行四边形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形,平行四边形的_就表示合力的大小和方向,如图甲。(2)三角形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接地画出,把F1、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力的大小和方向,如图
2、乙。(3)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、实验:验证力的平行四边形定则1实验目的(1)验证两个力合成时的平行四边形定则。(2)通过验证力的平行四边形定则,培养用图象法处理实验数据并得出结论的能力。2实验原理若某个力F的作用效果与两个力F1、F2的共同作用效果都能使橡皮条伸长到同一点,则F为F1和F2的合力,作出F的图示,再根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示,比较F、F,分析在_范围内是否大小相等、方向相同,即可验证平行四边形定则。学;科网2实验器材木板、白纸、图钉(若干)、弹簧测力计(2)、橡皮条
3、、细绳套(2)、三角板、刻度尺、铅笔。3实验步骤(1)用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的木板上。(2)用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。(3)用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。(3)用铅笔描下_,并记录_。(4)在白纸上作出力F1、F2,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求合力F。(5)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数F和细绳的方向。(6)比较F与用平行四边形定则求得的合力F,看它们在实验误差允许的范围内是否相等。4数据处理(1)理论值:在白纸上按比
4、例从O点开始作出两个弹簧测力计的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。(2)测量值:按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉橡皮条时拉力F的图示。5注意事项(1)不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结点O的位置。(2)互成角度两个力的合力的变化,看橡皮条结点O的位置变化,而在每次实验中橡皮条结点的位置一定_改变。(3)经验得知两个分力F1、F2间夹角越大,用平行四边形作图得出的合力F的误差也越大,所以实验中不要把角取得太大,一般以不大于90为最佳。橡皮条、细绳、弹簧测力计应在_内,弹簧测力计应
5、避免与纸面摩擦。(4)拉橡皮条的细线要长些,标记每条细线方向的方法是使视线通过细线垂直于纸面,在细线下面的纸上用铅笔点出两个定点的位置,并使这两个点的距离要尽量_些。(5)作图要用尖铅笔,图的比例要尽量大些,要用严格的几何方法作出平行四边形,图旁要画出表示力的比例线段,且注明每个力的大小和方向。四、共点力定义:作用在物体上的力的作用线或作用线的_交于一点的力。相同 等效 对角线 实验误差允许结点O的位置和两个细绳套的方向 弹簧测力计的读数不能 同一平面 远 反向延长线 一、合力与分力1合力与分力对物体的作用效果相同,可以等效替代,但在分析物体的受力情况时,不能重复考虑,不能认为物体在受到分力作
6、用的同时还受到合力的作用。2合力可以大于分力,也可以等于分力,还可以小于分力。【例题1】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两力F1、F2一定是同种性质的力C两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力参考答案:AC二、力的合成1共点力合成的方法(1)作图法。(3)计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求出合力。2重要结论(1)二个分力一定时,夹角越大,合力越小。(2)合力一定,二等大分力的夹角越大,二分力越大。(3)合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力。【例题2】三个共
7、点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们合力F的大小,下列说法中正确的是AF大小的取值范围一定是0FF1+F2+F3BF至少比F1、F2、F3中的某一个大C若F1:F2:F3=3:6:8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零D若F1:F2:F3=3:6:2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零参考答案:C方法技巧:1最大值:当两个力同向时,合力F最大,Fmax=F1+F2,合力与分力方向相同。2最小值:当两个力反向时,合力F最小,Fmin=|F1F2|,合力与分力中较大的力方向相同。 3合力大小范围是:|F1F2|FF1+F2 三、几种特殊情况下的力的合成问题1两分力F1、F2
8、互相垂直时(如图所示): F合=,tan =2两分力大小相等,即F1=F2=F时(如图所示): F合=2Fcos 其中两分力大小相等,夹角为120时,可得F合=F3若一个分力方向与合力方向垂直时(如图所示): F合=4若F1和F2的夹角为任意角度(如图所示): F合=【例题3】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1.0105 N,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5.0104 NB此时千斤顶对汽车的支持力为2.0105 NC若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将
9、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参考答案:D四、实验:验证力的平行四边形定则1等效法是指两个弹簧测力计同时拉橡皮筋使橡皮筋产生的形变与一个弹簧测力计单独拉橡皮筋产生的形变相同,即两个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置与一个弹簧测力计拉橡皮筋时结点的位置相同。2作图法是用来探究两个弹簧测力计拉力的合力与单个弹簧测力计拉力的大小、方向是否相同的。【例题4】某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置,分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的
10、白纸上记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为_N。(2)下列不必要的实验要求是_。(请填写选项前对应的字母)A应测量重物M所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法。参考答案:(1)3.6(2)D(3)改变弹簧测力计B拉力的大小;减小重物的质量通关秘籍:结点位置O确定,两绳夹角要适中;力秤木板要平行,眼睛读数垂直秤;细绳套要适当长,铅笔两点定方向;画力标度要适当,不然误差要粗放。(秤为弹簧测力计)
11、1(2018上海市嘉定区封浜高中高二第二学期期中)关于合力,正确的说法是A合力一定大于任何一个分力B合力小于任何一个分力是可能的C两个不为零的力的合力一定不为零D合力不可能等于某一个分力2下列关于合力和分力的说法中,正确的是A分力与合力同时作用在物体上B分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上产生的效果相同C几个力的合力就是这几个力的代数和D合力可能大于、等于或小于任一分力3(2018湖南浏阳一中、株洲二中等湘东五校高一联考)关于合力与分力,下列说法中正确的是A两分力大小一定,夹角在0到180之间变化时,夹角越大,则合力越小B合力的大小一定大于每一个分力的大小C合力可以同时垂直于
12、每一个分力D合力的方向不可能与一个分力的方向相反4(2018安徽省舒城一中高一第一学期期末)两共点力的大小分别为F1、F2,它们合力的大小为F,下列说法中正确的有AF可能比F1、F2都小 BF可能比F1、F2都大CF1、F2可能都小于F的一半 DF1、F2可能都大于F的二倍5(2018广东省惠州市平山中学高一上学期期末)同一平面内的三个力,大小分别为4 N、6 N、7 N,若三力同时作用于某一物体,则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为A17 N、3 N B17 N、0C9 N、0 D5 N、3 N6某同学在单杠上做引体向上,在下列四个选项中双臂用力最小的是A BC D7(2018云南省中
13、央民大附中芒市国际学校高一下学期期末)两个大小分别为10 N、12 N的共点力,它们合力的大小可能是A23 N B25 N C1 N D9 N8(2018宁夏育才中学高一下学期会考模拟)某物体受到三个力的作用而处于静止状态,现将其中的一个向东大小为10 N的力撤去,则物体所受的合力为A向东,大小10 N B向西,大小10 NC向南,大小10 N D不能确定9如图是“探究求合力的方法”实验示意图。图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下,将橡皮条的结点拉长到O点;图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条。下列说法正确的是A甲实验时,两个拉力的大小应相等B甲实验时,两个拉力的方向应互相垂直C乙实验时,只须
14、使橡皮条的伸长量与甲实验相等D乙实验时,仍须将橡皮条的结点拉到O点 学科,网10如图所示,天鹅、大虾和梭鱼一起想把一辆大车拖着跑,他们都给自己上了套,天鹅伸着脖子要往云里钻,大虾弓着腰儿使劲往前拉,梭鱼一心想往水里跳,它们都在拼命的拉,结果大车却一动不动。则下列说法正确的是A它们的合力一定比大虾的拉力大B它们的合力与大车所受的摩擦力一定平衡C它们的合力可能为零D大车所受的合力一定为零11(2018云南省景东一中高三复习第二次质量检测)倾角为45的斜面固定在墙角,一质量分布均匀的光滑球体在大小为F的水平推力作用下静止在如图所示的位置,F的作用线通过球心,设球所受重力大小为G,竖直墙对球点弹力大小
15、为F1,斜面对球的弹力大小为F2,则下列说法正确的是AF1一定大于FBF2一定大于GCF2一定大于FDF2一定大于F112设有五个力同时作用于质点P,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示,这五个力中的最小力的大小为F,则这五个力的合力等于A3F B4FC5F D6F13(2018浙江省湖州市高二下学期期末)、是力的两个分力,若,则下列不可能是的两个分力的是A, B,C, D,14(2018山西省霍州市煤电第一中学高二期中)如图是用平行四边形定则求力F1、F2的合力F的示意图,其中正确的是A B C D15(2018海南省琼海市高三下学期高考模拟)如图,重为G的体操运动员
16、在进行体操比赛时,有两手臂对称支撑、竖直倒立静止的比赛动作,设两臂夹角为,则A当不同时,运动员受到的合力不同B当不同时,运动员与地面之间的相互作用力不相等C当=60时,运动员单手所受地面的支持力大小为D当=120时,运动员单手所受地面的支持力大小为G16(2018宁夏石嘴山市第三中学高一下学期期末)如图,轻杆固定在墙上,有一轻绳固定在A点绕过定滑轮后连接一质量为10 kg的物块M,绳与轻杆水平方向的夹角为30整个系统处于静止状态,此时绳对滑轮的作用力为A50 NBC100 ND17(2018江苏省南通市如东县高二上学期期末)在“探究求合力的方法”实验中,把橡皮筋一端固定于P点,另一端(自由端)
17、通过细绳套连接两只弹簧测力计a、b,并将该端拉至O点,如图所示。下列操作不正确的是A读数时,视线要垂直于弹簧测力计的刻度板B平行于木板拉弹簧测力计,且示数不能超过扱大刻度C改用一只弹簧测力计拉橡皮筋时,自由端仍要拉到O点D保持弹簧测力计b的位置不变,改变弹簧测力计a的位置,重复实验18(2018天津市红桥区高三下学期第二次模拟)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,某同学的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果面出的力的图示,下列说法中正确的是A图乙中的F是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F
18、2合力的实际测量值B图乙的F是由平行四边形法则得到的力F1和F2合力的理论值,F是力F1和F2合力的实际测量值C在实验中采用的科学方法是等效替代法D在实验中采用的科学方法是控制变量法19(2018黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高二下学期期末)(1)甲、乙和丙三位同学做“互成角度的两个力的合成”的实验,所用弹簧测力计的量程为05 N,他们都把橡皮条的一端固定在木板上的A点,橡皮条的另一端通过细绳连接弹簧测力计,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,如图所示,此时细绳都与平板平行,用F1和F2表示拉力的方向和大小。甲同学实验中的F1和F2的方向互相垂直,F1=2.8 N、F2=3.5
19、 N;乙同学实验中的F1和F2方向间的夹角约为30,F1=F2=4.0 N;丙同学实验中的F1和F2方向间的夹角约为120,F1=F2=4.0 N。学科。网这三位同学中操作不合适的是哪一位?并说明原因。_,_。(2)若丁同学对本实验进行改进,设置如图所示的实验装置,弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。在实验操作过程中,改变拉力,重复多次实验时,O点_(填“一定”、“一定不”或“不一定”)静止在同一位置。在某次实验中,若该同学发
20、现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请你提出两条解决办法:_,_。20(2018陕西省西安市雁塔区高新一中高一上学期期中)一个物体受到两个力分别为和,两力的夹角为,两力的合力为。下列说法正确的是A合力总比分力和中的任何一个力大B若和的大小不变,角越大,合力越大C如果夹角不变,使其中的一个力增大,合力大小一定减小D如果夹角不变,使其中的一个力增大,合力大小可能不变21一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),其中F3=4 N,则下列说法正确的是A三力的合力有最大值14.3 N,方向不确定B三力的合力有唯一值8 N,方向与F3同向C三力的合力有唯一值1
21、2 N,方向与F3同向D由题给条件无法求出合力大小22(2018福建省三明市第一中学高一下学期开学考试)两个共点力F1和F2的大小不变(F1F2)它们的合力F合跟两力之间的夹角的关系如图所示,则=90时,合力F合的大小为A8 N B9 N C10 N D11 N23(2018吉林省实验中学高二下学期期末)一物体静止于水平桌面上,两者之间的最大静摩擦力为5 N,现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是A物体所受静摩擦力可能为2 NB物体所受静摩擦力可能为4 NC物体可能仍保持静止D物体一定被拉动24(2018
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题
链接地址:https://www.77wenku.com/p-91440.html