2020-2021魯科版必修1第5章第1節(jié)力的合成學案

1、 第 1 節(jié)力的合成 知道矢量與標量的根本區(qū)別. 3理解合力與分力的關系，掌握求合力的方法. 預習導學渤辿讎囲 一、共點力的合成 1. 共點力：如果幾個力同時作用在物體上的同一點或者它們的作用線相交于同一點, 這幾個力叫共點力. 2. 合力： 幾個共點力共同作用產(chǎn)生的空可以用一個力代替， 則這個力叫做那幾個力 的合力,那幾個力叫這個力的分力. 3. 力的合成：求幾個力的蝕叫做力的合成. 1. (1)作用在同一物體上的幾個力一定是共點力.( ) (2) 作用在物體上同一點的力才是共點力.( ) (3) 兩個共點力共同作用的效果與其合力作用的效果相同.( ) 提示：(1)X (2)X (3)J 二

2、、共點力合成的平行四邊形定則 1. 平行四邊形定則：如果以表示兩個共點力Fi和 F?的線段為鄰邊作平行四邊形,那 么其合力F的大小和方向就可以用這兩個鄰邊之間的也線表示. 2. 兩個以上的力的合成方法：用平行四邊形定則先求出英中兩個力的合力,再求出這 個合力與第三個力的合力，直到把醞 N 都合成為 I匕，最后得到的結(jié)果就是這些力的總合力. 2. (1)力的合成有時用平行四邊形定則，有時用三角形定則，二者是不同的.( ) (2) 合力比每個分力都要大.() (3) 兩分力大小一定，則夾角越大，合力越大.( ) 學習 目標 1知道共點力、力的合成、合力.分力的概念. 2 理解力的平行四邊形定則.

3、械理知識夯實基砒. 多維課堂 突破疑亶1遴練提升亠. 提示：(1)X (2)X (3)X 九識點1力的合成學生用書 P55 2.力的合成逍循平行四邊形定則：如圖所示，F(xiàn) 表示戸與尺的合力. 3.二力合成與三力合成的比較 兩個力的合成 三個力的合成 最大值 兩分力同向時合力最大 Fmax =尺+尸 2 三個分力同向時， 合力F最大 尸喚=尺+尸 2 +尸 3 最小值 兩分力反向時， 合力最小 Fmin = IFi-F2h其方向與較大的 一個分力方向相同 (1) 當兩個較小的分力之和F1 + F?大于等于第三個較大分 力 F3 時，合力 F 最小為 0, 即 Fmin=0； (2) 當兩個較小分力

4、之和 Fi + Fi小于第三個較大分力Fy 時，合力F最小值 Fmin=F3 一 (F1+F2) 合力范圍 FminWFWFnwc 合成法則 平行四邊形左則，三角形立則 命題視角 1 合力與分力的關系 例 1 (多選)關于叭、F2及它們的合力 F，下列說法中正確的是() A合力F_楚與 F】.尺共同作用產(chǎn)生的效果相同 B. 兩力戸、鬥一定是同種性質(zhì)的力 C. 兩力戸、F?泄是同一個物體受到的力 D. 兩力尺、F?與 F 是物體同時受到的三個力 解析只有同一個物體受到的力才能合成，分別作用在不同物體上的力不能合成.合 力是對原來1.合力與分力的三性 合力的作用效果與分rm ”_ 爭效性 X 力的

5、作用效果相同 上一 各個分力作用 受力物 儷匝卜 在同一物體上/地迥 某個分力變化了合 麗環(huán)力同時也發(fā)生變化乂趙系 多維課堂 突破疑亶1遴練提升亠. 幾個分力的等效替代，兩力可以是不同性質(zhì)的力，但合力與分力不能同吋存在所 以，選項 A、C正確. 答案AC 13命題視角 2 二力合成的范圍 例例2 (多選)兩個共點力的大小分別為尺=6N, F2=10N,則它們的合力可能為() A3N B5N C ION D 20N 思路點撥對二力合成問題要明確兩點： (1) 當兩力的方向相同時，合力最大. (2) 當兩力的方向相反時，合力最小. 解析兩個力的合力的最大值 Fmax=Fi+F2=16N,最小值為

6、Fmm=F2F】=4N,戸 與鬥的合力范國為 4 NWFW16N,故選項 B. C 正確. 答案BC 13命題視角 3 三力合成的范圍 例例3有三個力，大小分別為 13 N、3N、29 N.那么這三個力的合力最大值和最小值 應該是() A 29N, 3N B 45N, ON C 45 N, 13N D 29N, 13N 思路點撥解此題關鍵是分析其中任一個力與其他兩力的合力關系. 解析 I當三個力同方向時.合力最大，為 4 5N;任取其中兩個力，如取 13N. 3N 兩 個力，其合力范圍為 10NWFW16N, 29 N 不在該范圍之內(nèi)，故合力不能為零，當 13N、3 N 的兩個力同向，與 29

7、N 的力反向時，合力最小，最小值為 13N,故 C 正確. 答案C 力的合成范圍分析的三點注意 (1) 共點的兩個力戸、鬥的合力的取值范圍是 IFi-FdWFWFi+E. (2) 三力合成時，若第三個共點力的大小在這一范圍內(nèi)，那么這三個力的合力可以為零. (3) 最小值的計算時，易受思維定式的影響，仍像求最大合力一樣，把三個力限定在一 條直線上考慮三個共點力的最小合力，從而導致錯誤 【通關練習】 1. 大小分別為 5N、7N 和 9N 的三個力合成，其合力尸大小的范圍為() A 2NWFW20N B 3NWFW21N C 0WFW20N D 0WFW21N 解析：選 D三個力合力的最大值為 F

8、m=(5+7+9)N=21 N以 5、7. 9 為邊能組成 一個封閉的三角形，故三個力的合力最小值為 0,所以合力的范國為 0WFW21N,故選項 D 正確. 2. 如圖所示為兩個共點力的合力 F 隨兩個共點力間的夾角&變化的圖象，則這兩個力 的大小分 別為()F/N n . j45024-6002 N=750N, 合力 F 與戸的夾角&的正切值 tan &斗=晉=扌, 所以&=53 答案：750 N 方向與較小的力成 53 角豎直向上 知識點3 輕桿（繩）的“結(jié)點”“滑點”問題學生用書 P57 150 N A50 N B50 羽 N C 100N D 100

9、N 【思路點撥(1)輕繩上的力大小相等，方向沿繩. (2)輕桿上的力不一定沿桿，根據(jù)邊角關系計算. 解析 如圖所示，滑輪受到兩段繩子的拉力尸門和 F12 因同一根繩張力處處相等，都等于物體 的重力，即 Fn = FT2=G=W=100N根據(jù)平行四邊形定則可知合力 F=100N,所以滑輪 受繩的作用力為 100N,方向與水平方向成 30 角斜向下，故選項 C 正確. 答案C 廁03圄總 輕縄的彈力一定是沿著輕繩指向繩收縮的方向.輕桿的彈力方向卻比較復雜，對于一端 有較鏈的輕桿，其產(chǎn)生的彈力一定是沿著輕桿的方向，而對于一端“插入”墻壁的輕桿，經(jīng) 常需要利用力的合成及平衡條件來判斷. 已 跟髡調(diào)練

10、如圖所示，一根輕桿 A 端用較鏈固泄在墻壁上，B 端用細繩懸掛在墻 壁上的 滑點 結(jié)點 結(jié)構(gòu)圖 / / / 1 4 X 7 / / / 7 / / / / 繩張力 F = b F】、尸 2 一般不同 兩繩的合力方向 斜向下 不確左，可以沿水平方 向 桿左端 插入墻中 可以是轉(zhuǎn)軸 桿受力 穩(wěn)泄時， 桿上的力不一 定沿桿 穩(wěn)世時，桿上的力一泄 沿桿 例 5 水平橫梁的一端 A 插在墻壁內(nèi)， 另一端裝有一個小滑輪爲一輕繩的一端 C 固 立于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì) M/H=10 kg 的重物，ZCBA = 30 ,如圖所示， 則滑輪受到繩子的作用力大小為（g 取 10N/kg）（） C 點，

11、使得輕桿保持水平狀態(tài)，已知細繩與豎宜墻壁之間的夾角為 30 .當用另一段 輕繩在B點懸掛一個質(zhì)量為加=6 kg的重物時， 求輕桿對B點的彈力和繩BC的拉力各為多 大？(g 取 10N/kg) 解析：設輕桿對 B 點的彈力為尺，繩 BC 對 B 點的拉力為$由于 B 點靜止，且 B 點所 受的向下的拉力大小等于重物的重力，根據(jù)二力平衡的特點可知，輕桿的彈力 C與繩BC 對 B 點的拉力尸 2 的合力一定豎直向上，大小為冷根據(jù)受力特點，作出平行四邊形如圖所 彈力 F】與拉力鬥的合力 F=g=60N 在平行四邊形中有兩個直角三角形，根據(jù)幾何關系有 I隨堂檢測學生用書 P58 1. 大小不變的兩個共點

12、力 F】、F2的合力為F,則有（ ） A. 合力 F定大于任一個分力 B. 合力尸的大小可能大于尺與 E 大小之和 C. 合力總小于任一個分力 D. 在 0 至 180 的范圍內(nèi)，合力 F 的大小隨尺、F?間夾角的增大而減小 解析：選 D.合力與分力遵循平行四邊形定則，合力可能比分力小，故 A、C 錯誤：合 力的大小小于等于兩個分力的大小之和，故 B 錯誤；兩個分力夾角在 0 到 180 之間時， 根據(jù)平行四邊形定則，夾角越大，合力越小，故 D 正確. 2. 有兩個力，它們的合力為零，現(xiàn)把英中一個向東的 6 N 的力改為向南（大小不變）， 則它們的合力為（） A. 0 B. 6N 向南 C.

13、6y/2 N 方向南偏西 45 D. 62 N 方向南偏東 45 解析：選 C.兩力的大小為 6N,方向相互垂直，根據(jù)力的平行四邊形定則，由勾股定理 可得，合力大小為：F=6 C 正確；如果夾角不變，戸大小不變，只要尺增大，合力 F 可以先減小后增大，也可 以一直增加，故 D 錯誤. 9. 某研究性學習小組為頸椎病人設計了一個牽引裝置：如圖，一根繩繞過兩個泄滑輪 和一個動滑輪后兩端掛著相同的重物，與動滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎（圖中是用手 指代替頸椎做實驗），整個裝置在同一豎宜平面內(nèi).如果要增大手指所受的拉力，可采取的 方法是（） A. 只增加繩的長度 B. 只增加重物的重量 C. 只將手

14、指向下移動 D. 只將手指向上移動 解析：選 BC.當&不變時，要增大合力需增大分力即增加重物的重量，B 正確：當重物 的重董不變時，要增大合力，需減小&角即將手指下移，C 正確. 三、非選擇題 10. 如圖所示， 在水平地而上放一質(zhì)量為 1.0 kg 的木塊， 木塊與地而間的動摩擦因數(shù)為 0.6,在水平方向上對木塊同時施加相互垂直的兩個拉力 FH Fi,已知 F】 = 3.0N, F2=4.0N, 取 g=10m/s2,則木塊受到的摩擦力為多大？若將&順時針轉(zhuǎn) 90 ，此時木塊在水平方向 上受的合力大小為多少？ 解析：由平行四邊形定則可知，圖中 Fl 與尺的合力 F=Pr?+用=5.0 N. 若木塊滑動時，木塊受到的滑動摩擦力大小為 F=“N =“/g=60N 由于F6.0 N. 此時木塊運動受滑動摩擦力作用，木塊受的合力為 1.0N. 答案：5.0N 1.0N 11. 如圖所示，一需騎獨輪車的雜技演員在空中鋼索上表演，如果演員和獨輪車的總質(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 75 =0.259, g 取 10 N/kg) 解析：設鋼索所受拉力為氏則據(jù)合力與分力的關系知 2F cos 75 =mg 答案：1 544 N 12. 如圖所示，一條小船在河中向正東方