【步步高 學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)】高中物理 第二章 第6節(jié) 力的分解課時(shí)作業(yè) 教科版必修1.doc

第6節(jié)力的分解1已知一個(gè)力求它的分力的過(guò)程，叫_，力的分解是_的逆運(yùn)算，同樣遵從平行四邊形定則2把一個(gè)已知力f作為平行四邊形的對(duì)角線，那么，與力f共點(diǎn)的平行四邊形的兩個(gè)_就表示力f的兩個(gè)分力在不同情況下，作用在物體上的同一個(gè)力可以產(chǎn)生幾個(gè)不同的效果，如果沒(méi)有其他限制，同一個(gè)力可以分解為_對(duì)大小、方向不同的分力，所以一個(gè)已知力要根據(jù)力的實(shí)際_進(jìn)行分解3以下關(guān)于分力和合力的關(guān)系的敘述中，正確的是()a合力和它的兩個(gè)分力同時(shí)作用于物體上b合力的大小等于兩個(gè)分力大小的代數(shù)和c合力可能小于它的任一個(gè)分力d合力的大小可能等于某一個(gè)分力的大小4已知合力的大小和方向求兩個(gè)分力時(shí)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()a若已知兩個(gè)分力的方向，分解是唯一的b若已知一個(gè)分力的大小和方向，分解是唯一的c若已知一個(gè)分力的大小及另一個(gè)分力的方向，分解是唯一的d此合力可以分解成兩個(gè)與合力等大的分力5把一個(gè)力分解為兩個(gè)力的時(shí)候()a一個(gè)分力變大時(shí)，另一個(gè)分力一定要變小b兩個(gè)分力不能同時(shí)變大c無(wú)論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)小于這個(gè)力的一半d無(wú)論如何分解，兩個(gè)分力不能同時(shí)大于這個(gè)力的2倍【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一力的分解1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a力的分解是力的合成的逆運(yùn)算b把一個(gè)力分解為兩個(gè)分力，這兩個(gè)分力共同作用的效果應(yīng)當(dāng)與該力作用的效果相同c力的合成和力的分解都遵循平行四邊形定則d部分小于全體，分力一定小于合力2如圖1所示，物體放在光滑斜面上，所受重力為g，斜面支持力為n，設(shè)使物體沿斜面下滑的力是f1，則()圖1ag是可以分解為f1和對(duì)斜面的壓力f2bf1是g沿斜面向下的分力cf1是n和g的合力d物體受到g、n、f1和f2(垂直于斜面使物體緊壓斜面的力)的作用知識(shí)點(diǎn)二按力的效果分解力3. 在斜面上的人，受到豎直向下的重力的作用，但又不可能豎直落下，而是要沿著斜面滑下，如圖2所示在這種情況下，應(yīng)將重力怎樣分解？已知人所受的重力為g，斜面的傾角為，求分力g1和g2的大小圖24. 如圖3所示，在三角形支架b點(diǎn)用一根細(xì)繩掛一個(gè)重為120 n的重物g，已知30，求橫梁bc和斜梁ab所受的力(a、c處為光滑鉸鏈連接)圖3【方法技巧練】一、正交分解法5受斜向上的恒定拉力作用，物體在粗糙水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()a拉力在豎直方向的分量一定大于重力b拉力在豎直方向的分量一定等于重力c拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力d拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力6. 如圖4所示，質(zhì)量為m的物體在恒力f作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，則物體受到的摩擦力的大小為()圖4afsin bfcos c(fsin mg) d(mgfsin )二、動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析方法7. 如圖5所示，重為g的小球放在傾角為的光滑斜面上，被豎直放置的光滑木板擋住，若將擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸放低試分析球?qū)醢宓膲毫蛯?duì)斜面的壓力如何變化圖58. 如圖6所示，半圓形支架bad，兩細(xì)繩oa和ob結(jié)于圓心o，下懸重為g的物體，使oa繩固定不動(dòng)，將ob繩的b端沿半圓支架從水平位置逐漸移至豎直位置c的過(guò)程中，分析oa繩和ob繩所受力的大小如何變化？圖61關(guān)于力的分解，下列說(shuō)法正確的是()a力的分解的本質(zhì)就是用同時(shí)作用于物體的幾個(gè)力產(chǎn)生的效果代替一個(gè)力的作用效果b一個(gè)力可分解為任意大小的兩個(gè)分力c力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，同樣遵循平行四邊形定則d分解一個(gè)力往往根據(jù)它產(chǎn)生的效果來(lái)分解2. 如圖7所示，用一根細(xì)繩和一根輕桿組成三角支架，繩的一端繞在手指上，桿的一端頂在掌心，當(dāng)a處掛上重物時(shí)，繩與桿對(duì)手指和手掌均有作用，對(duì)這兩個(gè)作用力的方向(如下圖所示)判斷完全正確的是()圖73. 如圖8所示，三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，oa、ob、oc能承受最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，其中ob是水平的，a端、b端固定在水平天花板上和豎直墻上若逐漸增加c端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩是()圖8a必定是oab必定是obc必定是ocd可能是ob，也可能是oc4. 將質(zhì)量為m的長(zhǎng)方形木塊放在水平桌面上，用與水平方向成角的斜向右上方的力f拉木塊，如圖9所示，則()圖9a力f的水平分力為fcos ，等于木塊受到的摩擦力b力f的豎直分力為fsin ，它使物體m對(duì)桌面的壓力比mg小c力f的豎直分力為fsin ，它不影響物體對(duì)桌面的壓力d力f與木塊重力mg的合力方向可以豎直向上5為了行車方便和安全，高大的橋要造很長(zhǎng)的引橋，其主要目的是()a增大過(guò)橋車輛受到的摩擦力b減小過(guò)橋車輛的重力c增大過(guò)橋車輛的重力平行于橋面向上的分力d減小過(guò)橋車輛的重力平行于橋面向下的分力6. 生活中的物理知識(shí)無(wú)處不在，圖10是我們衣服上的拉鏈的一部分，在把拉鏈拉開的時(shí)候，我們可以看到有一個(gè)三角形的東西在兩鏈中間運(yùn)動(dòng)，使很難直接分開的拉鏈很容易地拉開，關(guān)于其中的物理原理，以下說(shuō)法正確的是()圖10a拉開拉鏈的時(shí)候，三角形的物體增大了分開兩拉鏈的力b拉開拉鏈的時(shí)候，三角形的物體只是為了將拉鏈分開，并沒(méi)有增大拉力c拉開拉鏈時(shí)，三角形的物體增大了分開拉鏈的力，但合上拉鏈時(shí)減小了合上的力d以上說(shuō)法都不正確7如圖11所示，甲、乙、丙三個(gè)物體質(zhì)量相同，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，受到三個(gè)相同的作用力f.當(dāng)它們滑動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力大小是()圖11a甲、乙、丙所受摩擦力相同b甲受到的摩擦力最大c乙受到的摩擦力最大d丙受到的摩擦力最大8. 如圖12所示，重20 n的物體靜止在粗糙水平面上，用f8 n的力斜向下推物體，f與水平面成30角，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，則()圖12a物體對(duì)地面的壓力為24 nb物體所受的摩擦力為12 nc物體所受的合力為5 nd在f作用下，物體可能運(yùn)動(dòng)也可能靜止9. 如圖13所示，一個(gè)半徑為r、重為g的光滑均勻球，用長(zhǎng)度為r的細(xì)繩掛在豎直光滑的墻壁上，則繩子的拉力f和球?qū)Ρ趬毫的大小分別是()圖13ag，g/2b2g，gc.g，g/2d2g/3，g/3題號(hào)123456789答案10.在圖14中，電燈的重力為20 n，繩ao與天花板間的夾角為45，繩bo水平，求繩ao、bo所受拉力的大小圖1411如圖15所示，一名騎獨(dú)輪車的雜技演員在空中的鋼索上表演，如果演員與獨(dú)輪車的總質(zhì)量為80 kg，兩側(cè)的鋼索互成150夾角，求鋼索所受拉力有多大？(cos 750.259)圖15第6節(jié)力的分解 答案課前預(yù)習(xí)練1力的分解力的合成2鄰邊無(wú)數(shù)作用效果3cd4.c5c設(shè)把一個(gè)力f分解為f1、f2兩個(gè)分力，當(dāng)f1、f2在一條直線上且方向相反時(shí)，則有ff1f2，當(dāng)f1變大時(shí)，f2也變大，a、b錯(cuò)f1、f2可以同時(shí)大于f的2倍，d錯(cuò)當(dāng)將f沿一條直線分解為兩個(gè)方向相同的力f1、f2，則有ff1f2，可知f1、f2不可能同時(shí)小于f，c對(duì)課堂探究練1d2bc重力g可分解為使物體沿斜面下滑的力f1和垂直于斜面使物體緊壓斜面的力f2，選項(xiàng)b正確，a錯(cuò)誤f2是重力的一個(gè)分力，不是(物體)對(duì)斜面的壓力(該壓力的本質(zhì)是彈力，受力物體是斜面，完全不是一回事)因f1和f2是g的兩個(gè)分力，f1、f2與g是等效替代關(guān)系，不同時(shí)出現(xiàn)，不重復(fù)考慮，選項(xiàng)d錯(cuò)物體放在光滑斜面上只受到重力g和支持力n兩個(gè)力的作用因?yàn)樵诖怪庇谛泵娣较蛏?，f2與n平衡，故f1可以說(shuō)是n和g的合力(可以依據(jù)平行四邊形定則作出)，選項(xiàng)c正確3見解析解析重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一個(gè)是在平行于斜面方向上，使人沿斜面下滑；另一個(gè)是在垂直于斜面方向上，使人緊壓斜面可見，重力g可以分解為平行斜面使人下滑的分力g1，以及垂直于斜面使人緊壓斜面的分力g2.以重力g為對(duì)角線，作力的平行四邊形，使平行四邊形的兩組對(duì)邊分別與斜面平行和垂直由數(shù)學(xué)知識(shí)得g1gsin ，g2gcos .4120 n240 n解析豎直繩上拉力等于物體的重力g，將該力分解為拉ab的力fab和壓bc的力fbc，如下圖所示：由幾何關(guān)系可得：fab n240 n，fbc n120 n.5d物體受力如右圖，因?yàn)槲矬w勻速直線運(yùn)動(dòng)，故所受合外力為零，各方向合外力為零則：fcos f，即f0，fn，即n0，nmgfsin ，所以mgfsin ，故只有d項(xiàng)符合題意6bc先對(duì)物體進(jìn)行受力分析，如右圖所示，然后對(duì)力f進(jìn)行正交分解，f產(chǎn)生兩個(gè)效果：使物體水平向前f1fcos ，同時(shí)使物體壓緊水平面f2fsin .由力的平衡可得f1f，f2gn，又滑動(dòng)摩擦力fn，即可得ffcos (fsin g)7見解析解析球受到豎直向下的重力作用，該力總是欲使球向下運(yùn)動(dòng)，但由于斜面和擋板的限制，球才保持靜止?fàn)顟B(tài)因此，球的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：使球垂直壓緊斜面和使球垂直壓緊擋板，所以重力可分解為垂直于斜面方向和垂直于擋板方向的兩個(gè)分力在擋板放低的過(guò)程，重力g的大小和方向均不變，垂直斜面的分力g1的方向不變，作出以g為對(duì)角線，一條鄰邊為g1方向的一系列平行四邊形，如圖所示由圖可知，g1隨擋板的降低始終在減小，g2先減小后增大，當(dāng)g1與g2垂直時(shí)，即擋板垂直斜面放置時(shí)，g2取最小值為gsin .方法總結(jié)對(duì)力分解的動(dòng)態(tài)問(wèn)題，首先要明確合力與分力，其次要明確哪些力是不變量，哪些力是變化量，即明確哪些力的大小或者方向變化，哪些力的大小和方向都變化，此類問(wèn)題常用圖解法分析，其一般程序?yàn)椋?1)根據(jù)實(shí)際情況分解力，并作出合力與分力的平行四邊形或三角形(2)根據(jù)分力方向的變化，由圖示的平行四邊形或三角形的邊角關(guān)系，推斷分力的變化情況8ta一直減小，tb先減小后增大解析因?yàn)槔K結(jié)點(diǎn)o受重物的拉力tg，所以才使oa繩和ob繩受力，因此將拉力t分解為ta、tb(如圖)oa繩固定，則ta的方向不變，在ob向上靠近oc的過(guò)程中，在b1、b2、b3三個(gè)位置，兩繩受的力分別為ta1和tb1、ta2和tb2、ta3和tb3.從圖形上看出，ta是一直逐漸減小，而tb卻是先減小后增大，當(dāng)ob和oa垂直時(shí)，tb最小課后鞏固練1acd2.d3aoc下懸掛重物，它對(duì)o點(diǎn)的拉力等于重物的重力g.oc繩的拉力產(chǎn)生兩個(gè)效果，使ob在o點(diǎn)受到水平向左的力f1，使oa在o點(diǎn)受到斜向下沿繩子方向的力f2，f1、f2是g的兩個(gè)分力由平行四邊形定則可作出力的分解圖如下圖所示，當(dāng)逐漸增大所掛物體的質(zhì)量，哪根繩子承受的拉力最大則最先斷從圖中可知：表示f2的有向線段最長(zhǎng)，f2分力最大，故oa繩子最先斷4b5d引橋越長(zhǎng)，橋面與水平面間的夾角越小，過(guò)橋車輛的重力平行于橋面向下的分力mgsin 越小，行車也就越方便與安全，過(guò)橋車輛的重力與引橋長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，所以只有d正確6a在拉開拉鏈的時(shí)候，手的拉力在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個(gè)分力，如下圖所示，分力大于手的拉力，因此應(yīng)選a.7c三個(gè)物體沿地面滑動(dòng)，受到的均為滑動(dòng)摩擦力，且fn.三個(gè)物體中，乙受到的力f因有沿豎直方向向下的分力fsin 作用，可知n乙mgfsin ，同理n甲mgfsin ，而n丙mg，因此，乙受到的摩擦力最大，甲受到的摩擦力最小，只有c正確8a將f分解到水平與豎直兩個(gè)方向上去，則水平分力為4 n，豎直分力為4 n，故物體對(duì)地面的壓力為24 n而最大靜摩擦力fmaxn0.524 n12 n，故物體不會(huì)運(yùn)動(dòng)，合力為零則實(shí)際所受靜摩擦力與f的水平分力相等，為4 n由于ffmax，故在f作用下物體不可能運(yùn)動(dòng)9d球的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：使球拉緊細(xì)繩和使球壓緊墻壁，因此可以把重力分解為斜向下的分力f1和水平向左的分力f2，如右圖所示由于球半徑和細(xì)繩長(zhǎng)度相等，所以角30.由圖可知兩分力的大小f1g，f2gtan 30g，所以，繩子的拉力f和球?qū)Ρ诘膲毫大小分別為ff1g，nf2g，選d.1028.28 n20 n解析oc繩對(duì)結(jié)點(diǎn)o的拉力f等于電燈所受的重力g，方向豎直向下由于拉力f的作用，ao、bo也受到拉力的作用因此，拉力f產(chǎn)生了兩個(gè)效果：一是沿ao向下使o點(diǎn)拉繩ao