人教版必修1 力的合成 第1課時(shí) 學(xué)案.doc

3.4 力的合成一、合力與分力的關(guān)系 1.合力與分力的三性：2.合力與分力間的大小關(guān)系：當(dāng)兩分力f1、f2大小一定,夾角從0增大到180時(shí),合力大小隨夾角的增大而減小。所以：(1)最大值：夾角=0(兩力同向)時(shí)合力最大,f=f1+f2,方向與兩力同向; (2)最小值：夾角=180(兩力反向)時(shí)合力最小,f=|f1-f2|,方向與兩力中較大的力同向;(3)合力范圍：|f1-f2|ff1+f2?！臼痉额}】已知兩個(gè)分力的大小為f1、f2,它們的合力大小為f,下列說(shuō)法中不正確的是()a.不可能出現(xiàn)ff1同時(shí)ff1同時(shí)ff2的情況c.不可能出現(xiàn)ff1+f2的情況【規(guī)范解答】選a、b、c。如果f1與f2大小相等,方向相反,則其合力為零,既小于f1又小于f2,故a錯(cuò)誤;如果f1、f2同向,則合力f=f1+f2,既大于f1又大于f2,故b錯(cuò)誤;合力f的范圍為|f1-f2|ff1+f2,因此,c錯(cuò)誤,d正確,所以不正確的選項(xiàng)為a、b、c?！就P(guān)1+1】1.f1、f2是力f的兩個(gè)分力。若f=10n,則下列不可能是f的兩個(gè)分力的是()a.f1=10nf2=10nb.f1=20nf2=20n c.f1=2nf2=6n d.f1=20nf2=30n 【解析】選c。合力f和兩個(gè)分力f1、f2之間的關(guān)系為|f1-f2|ff1+f2,將各選項(xiàng)中的兩個(gè)力分別用上面關(guān)系式檢驗(yàn)知,選項(xiàng)a、b、d的兩個(gè)力的合力都可能等于10n,選項(xiàng)c中兩個(gè)力的合力4nf8n,故符合題意的為c選項(xiàng)。2.關(guān)于合力與分力,下列說(shuō)法中正確的是()a.合力的大小一定大于每一個(gè)分力的大小b.合力的大小至少大于其中一個(gè)分力的大小c.合力的大小可能與兩個(gè)分力的大小都相等d.合力的大小可能比每一個(gè)分力都大也有可能比每一個(gè)分力都小答案：cd3.兩個(gè)大小和方向都確定的共點(diǎn)力,其合力的()a.大小和方向都確定 b.大小確定,方向不確定c.大小不確定,方向確定 d.大小、方向都不確定 【解析】選a。對(duì)于平行四邊形,當(dāng)兩鄰邊確定時(shí),其對(duì)角線(xiàn)是確定的,所以根據(jù)平行四邊形定則,兩個(gè)分力的大小、方向確定時(shí),其合力的大小和方向都確定。4.(多選)關(guān)于兩個(gè)共點(diǎn)力與它們的合力,下列說(shuō)法正確的是()a.合力與這兩個(gè)力的性質(zhì)相同b.合力與這兩個(gè)力的共同作用效果相同c.夾角0180時(shí),合力隨兩個(gè)共點(diǎn)力的夾角的減小而變大d.合力一定比原來(lái)的每一個(gè)力都大【解析】選b、c。合力與分力是等效替代關(guān)系,合力的作用效果與兩個(gè)分力共同作用的效果相同,兩個(gè)力的性質(zhì)可以不同,a錯(cuò)、b對(duì)。根據(jù)平行四邊形的變化特點(diǎn)可知,夾角越小,合力越大,c對(duì)。合力可能比分力大,也可能比分力小,還可能與分力大小相等,d錯(cuò)。二、兩分力的合成 1.作圖法：根據(jù)平行四邊形定則用作圖工具作出平行四邊形,然后用測(cè)量工具測(cè)量出合力的大小、方向,具體操作流程如下：2.計(jì)算法：(1)兩分力共線(xiàn)時(shí)：若f1與f2方向相同,則合力大小f=f1+f2,方向與f1和f2的方向相同;若f1與f2方向相反,則合力大小f=f1-f2,方向與f1和f2中較大的方向相同。(2)兩分力不共線(xiàn)時(shí)：可以先根據(jù)平行四邊形定則作出分力及合力的示意圖,然后由幾何知識(shí)求解對(duì)角線(xiàn),即為合力。以下為求合力的兩種常見(jiàn)特殊情況：【示范題】?jī)蓚€(gè)大小相等的共點(diǎn)力f1、f2,當(dāng)它們間的夾角為90時(shí),合力大小為20n,那么當(dāng)它們之間的夾角為120時(shí),合力的大小為()a.40nb.10nc.20nd.10n【規(guī)范解答】選b。設(shè)f1=f2=f0,當(dāng)它們的夾角為90時(shí),根據(jù)平行四邊形定則知其合力為f0,即f0=20n,故f0=10n。當(dāng)夾角為120時(shí),同樣根據(jù)平行四邊形定則,其合力與f0大小相等。故選b?！就P(guān)1+1】1.(2017吉安高一檢測(cè))某同學(xué)在單杠上做引體向上,在圖中的四個(gè)選項(xiàng)中雙臂用力最小的是()【解析】選b。根據(jù)兩個(gè)分力大小一定時(shí),夾角增大,合力減小可知：雙臂拉力的合力一定(等于同學(xué)自身的重力),雙臂的夾角越大,所需拉力越大,故雙臂平行時(shí),雙臂的拉力最小,各等于重力的一半。故b正確?！咀兪接?xùn)練】1如圖所示,彈簧的勁度系數(shù)為k,小球重力為g,平衡時(shí)球在a位置。今用力f將小球向下拉動(dòng)距離x至b位置,則此時(shí)彈簧的彈力大小為()a.kxb.kx+gc.g-kxd.以上都不對(duì)【解析】選b。球在a位置時(shí)彈簧已經(jīng)伸長(zhǎng)了(設(shè)為x),故球在b位置時(shí)彈力fb=k(x+x)=kx+kx。因?yàn)榍蛟赼位置平衡,即g=kx,所以fb=g+kx。故選b。2.一根細(xì)繩能承受的最大拉力是g,現(xiàn)把一重為g的物體系在繩的中點(diǎn),分別握住繩的兩端,先并攏,然后緩慢地左右對(duì)稱(chēng)地分開(kāi),若要求繩不斷,則兩繩間的夾角不能超過(guò)()a.45 b.60 c.120 d.135 答案：c三、多個(gè)分力的合成方法 1.合成方法：多個(gè)力的合成的基本方法仍是平行四邊形定則。具體做法是先任選兩個(gè)分力求出它們的合力,用求得的結(jié)果再與第三個(gè)分力求合力,直到將所有分力的合力求完。2.合成技巧：求解多分力的合力時(shí),一般常見(jiàn)的合成技巧如下：(1)先將共線(xiàn)的分力合成(方向相同或相反)。(2)其次將相互垂直的分力合成。(3)兩分力大小相等,夾角為120時(shí),合力大小等于分力,方向沿它們的夾角的角平分線(xiàn)方向。3.三個(gè)力合力范圍的確定：(1)最大值：三個(gè)力方向均相同時(shí),三力合力最大,fm=f1+f2+f3。 (2)最小值。若一個(gè)力在另外兩個(gè)力的和與差之間,則它們的合力的最小值為零;若一個(gè)力不在另外兩個(gè)力的和與差之間,則它們的合力的最小值等于三個(gè)力中最大的力減去另外兩個(gè)力?！臼痉额}】如圖所示,在同一平面內(nèi),大小分別為1n、2n、3n、4n、5n、6n的六個(gè)力共同作用于一點(diǎn),其合力大小為()a.0b.1nc.2nd.3n答案：a1.如圖所示,三個(gè)共點(diǎn)力f1、f2與f3作用在同一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上,其中f1與f2共線(xiàn)且反向,f2與f3垂直,f1=6n,f2=2n,f3=3n。則質(zhì)點(diǎn)所受的合力為()a.7nb.11nc.1nd.5n【解析】選d。f1與f2的合力f為4n,方向沿f1方向,f與f3的合力f=5n。故d正確。2.(2016重慶八中高一檢測(cè))如圖,用斜向下的推力f推木箱,木箱恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則推力f與木箱所受的摩擦力的合力的方向一定是()a.向下偏左b.向下偏右c.豎直向下 d.水平向左【解析】選c。木箱受到重力、支持力、摩擦力和推力四個(gè)力作用,由于它們的合力為零,故推力f與摩擦力的合力同重力與支持力的合力大小相等、方向相反,又由于重力與支持力的合力豎直向上,故推力f與摩擦力的合力方向豎直向下,c對(duì)?！咀兪接?xùn)練】1.如圖所示,ab是半圓的直徑,o為圓心,p點(diǎn)是圓上的一點(diǎn),在p點(diǎn)作用了三個(gè)共點(diǎn)力f1、f2、f3。若f2的大小已知,則這三個(gè)力的合力為()a.f2b.2f2c.3f2