当前位置:首页 >> 理化生 >>

高一物理必修一--力的合成与分解知识点及练习题


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 |F1-F2| ≤ F 合≤ F1+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。 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 sinα O F1 F O F F1 F2

F2

②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=F1sinα ? ③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。 用正交分解法求合力的步骤: ①首先建立平面直角坐标系,并确定正方向 ②把各个力向 x 轴、y 轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确 定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向 ③求在 x 轴上的各分力的代数和 Fx 合和在 y 轴上的各分力的代数和 Fy 合 ④求合力的大小

F ? ( Fx 合 ) 2 ? ( Fy 合 ) 2
Fy 合 F x合

合力的方向:tanα =

(α 为合力 F 与 x 轴的夹角)

小结: (1)在分析同一个问题时,合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说,在分析问 题时,考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。 (2)矢量的合成分解,一定要认真作图。在用平行四边形定则时,分矢量和合矢量要 画成带箭头的实线,平行四边形的另外两个边必须画成虚线。 (3)各个矢量的大小和方向一定要画得合理。 (4)在应用正交分解时,两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角,哪个 是小锐角,不可随意画成 45° (当题目规定为 45° 。 时除外) 专项练习 1.某班级同学要调换座位,一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动.则下列 说法正确的是( ) A.拉力的水平分力等于桌子所受的合力 B.拉力的竖直分力小于桌子所受重力的大小 C.拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小 D.拉力与重力的合力方向一定沿水平方向 2.用轻弹簧竖直悬挂质量为 m 的物体, 静止时弹簧伸长量为 L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质 量为 2m 的物体, 系统静止时弹簧伸长量也为 L.斜面倾角为 30° 如图 2-3-24 所示. , 则 物体所受摩擦力( )

A.等于零

1 B.大小为 mg,方向沿斜面向下 2

C.大小为

3 mg,方向沿斜面向上 2

D.大小为 mg,方向沿斜面向上

3.如右图所示, 质量分别为 mA 和 mB 的物体 A、 用细绳连接后跨过滑轮, 静止在倾角为 45° B A 的斜面上. 已知 mA=2mB, 不计滑轮摩擦, 现将斜面倾角由 45°增大到 50°, 系统保持静止. 下 列说法正确的是( ) A.细绳对 A 的拉力将增大 B.A 对斜面的压力将减小 C.A 受到的静摩擦力不变 D.A 受到的合力将增大 4.如图 4 所示,重 20N 的物体放在粗糙水平面上,用 F=8N 的力 斜向下推物体.F 与水平面成 30°角,物体与水平面间的动摩擦因 数 μ =0.5,则( )

A.物体对地面的压力为 24N C.物体所受的合力为 5N

B.物体所受的摩擦力为 12N D.物体所受的合力为零

1 5.如图所示, 光滑水平地面上放有截面为 圆周的柱状物体 A, 与墙面之间放一光滑的圆柱 A 4 形物体 B,对 A 施加一水平向左的力 F,整个装置保持静止.若将 A 的位置向左移动稍许, 整个装置仍保持平衡,则( )

A.水平外力 F 增大 C.地面对 A 的支持力减小

B.墙对 B 的作用力减小 D.B 对 A 的作用力减小

6.如图所示,质量为 m 的物体 A 以一定的初速度 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、沿斜面向下的摩擦力 B.重力、斜面的支持力、下滑力 C.重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力 D.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力 7.放在水平传送带的物体 P, 随传送带一起沿水平方向运动, 并且 P 与传送带保持相对静止, 如图所示,此时传送带对物体 P 的摩擦力方向( )

A.可能向左

B.一定向左

C.可能向右

D.一定为零

8.如图 2-3-17 所示,质量为 m 的质点静止地放在半径为 R 的半球体上,质点与半球体间 的动摩擦因数为 μ,质点与球心连线与水平地面的夹角为 θ,则下列说法正确的是( )

A.质点所受摩擦力大小为 μmgsin θ B.质点对半球体的压力大小为 mgcos θ C.质点所受摩擦力大小为 mgsin θ D.质点所受摩擦力大小为 mgcos θ 答案 1.解析: 本题考查共点力平衡.由于桌子做匀速直线运动,故受力平衡,所受合力为 零, 拉力在水平方向的分量不为零, 选项 A 错误; 由于拉力在水平方向的分量与摩擦力平衡, 所以地面对桌子的支持力不为零, 选项 B 正确; 拉力与摩擦力的合力应等于重力与支持力的 合力大小,选项 C 错误;由于拉力大小和方向均未明确,拉力与重力的合力方向不确定,选 项 D 错误.答案: B 2.解析:以 m 为研究对象,受力情况如右图所示,则 kL=mg 以 2m 为研究对象,受力情况如右图所示 F=kL=mg 2mgsin 30° =mg 即 F=2mgsin 30° ,故正确选项为 A.答案:A 3.解析: 对 A 受力分析如图所示,由物体的平衡条件得:FN-Gcos θ =0,Gsin θ -Ff-F=0,

F=

G

2 若θ 从 45°增大为 50°,则有 FN 减小,Ff 增大.物体 A 受到的 合力仍为 0.答案: B 4.解析:将 F 沿水平和竖直方向分解,由物体的平衡条件可以 求出压力为 24N,摩擦力为 4 3N,合力为 0.答案:AD 5.解析:受力分析如图所示,A 的位置左移,θ 角减小,FN1= Gtan θ,FN1 减小,B 项正确;FN=G/cos θ,FN 减小,D 项正确;以 AB 为一个整体受 力分析,FN1=F,所以水平外力减小,A 项错误;地面对 A 的作 用力等于两个物体的重力,所以该力不变,C 项错误.本题难度 中等.答案:BD 6.解析:分析物体受力情况是解力学问题的基础,而正确理解力 的概念是分析受力情况的关键.许多同学在解答此题时,往往对题中 给出的“向上的冲力”和“下滑力”把握不清楚,由于日常生活“经验”的影响,他们总认

为,物体能沿斜面向上运动,必受到向上的“冲力” ,这显然是对“力不能脱离物体而存在” 没有理解,因为找不到对物体施加这一“冲力”的另一物体.物体沿斜面向上运动 是因为 惯性. “下滑力”是重力的一个分力.物体 A 受到的作用力有:由于地球的吸引而产生的重 力 mg,方向竖直向下;物体 A 压斜面而使斜面发生微小形变,发生了形变的斜面对物体产 生支持力 FN,方向垂直斜面向上;物体 A 与斜面接触且相对斜面向上运动 ,故受到沿斜面 向下的滑动摩擦力 Ff,如图 7 所示.答案:D

11.解析: 分析质点受力如图所示, 因质点静止在半球体上, 所以有 FN=mgsin θ, f=mgcos F θ.故有 D 正确,B、C 错误;因质点受静摩擦力作用,其大小不能用 Ff=μFN=μmgsin θ 来 计算,故 A 错误.答案:D


相关文章:
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 隐藏>> 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...
高一物理《力的合成与分解》练习题
高一物理《力的合成与分解练习题_理化生_高中教育_教育专区。高一物理必修一力学 高一物理《力的合成与分解练习题一、选择题 1.关于合力的下列说法,正确的是...
高一物理必修一力的合成与分解练习题
高一物理必修一力的合成与分解练习题_理化生_高中教育_教育专区。力的合成与...某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若 F4 的方向沿逆时针方向转过 90°...
高一物理(必修1)力的合成与分解计算题
高一物理(必修1)力的合成与分解计算题_理化生_高中教育_教育专区。力的合成与...点,另有一段轻绳跨过该定滑轮,一端连结一个重为 20 N 的物体,在轻绳的另...
高一物理必修一:四、力的合成与分解练习题
高一物理必修一:四、力的合成与分解练习题_理化生_高中教育_教育专区。高一物理...某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若 F4 的方向沿逆时针方向转过 90°...
高一物理弹力、摩擦力知识点归纳及力的合成分解方法详解(附巩固提升练习题)
高一物理弹力、摩擦力知识点归纳及力的合成分解方法详解(附巩固提升练习题)_高一理化生_理化生_高中教育_教育专区。7.弹力 1.产生条件: (1)物体间直接接触; (...
高一物理 力的合成与分解练习题
高一物理 力的合成与分解练习题一、选择题 1.关于合力的下列说法,正确的是 [...某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若 F4 的方向沿逆时针方向转过 90°...
高一物理力的合成与分解练习题
高一物理必修一:四、力... 3页 免费 高一物理练习...高一物理力的合成与分解练习题 1. A. B. C. D...点, 现要使合力沿着 OO′方向, 如图 1—16 ...
高一物理期中复习力的合成和分解、共点力
高一物理期中复习力的合成和分解、共点力_高一理化生_理化生_高中教育_教育专区...如果它们力的作用线汇交于同一点,则这几个力是 共点力 3、6 平衡 例....
更多相关标签: