高考物理一輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案：力

一、力二、重力【例1】如圖1－1甲所示，物體A對(duì)物體B的壓力是10N，試畫出這個(gè)力的圖示，并說明施力物體和受力物體．【分析和解答】畫力的圖示，要嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行．①選定標(biāo)度：此題選2mm長(zhǎng)的線段表示2N的力；②從作用點(diǎn)向力的方向畫一線段，線段長(zhǎng)短根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小畫，線段上加刻度，如圖1－1甲從O點(diǎn)(用O點(diǎn)代替B物體)豎直向下畫一段五倍于標(biāo)度(10mm)的線段；③在線段上加箭頭表示力的方向．為了簡(jiǎn)便，也可以按1－1乙那樣，不畫B物體，而用O點(diǎn)代替B物體，做出力F的圖示．力F的施力物體是A，受力物體是B．【例2】關(guān)于重力，下列說法中正確的是：A．某一物體所受的重力大小是確定的；B．重力的方向總是垂直于地面的；C．重力的作用點(diǎn)必然在物體上最重的一點(diǎn)處；D．重力的作用點(diǎn)可能并不在物體上．【分析和解答】重力指的是地球?qū)ξ矬w的吸引作用，當(dāng)然應(yīng)該與物體和地球的相對(duì)位置有關(guān)．事實(shí)上重力大小G＝mg，對(duì)確定的物體來說，其質(zhì)量m是確定的，但g卻隨位置變化而變化，因此A是錯(cuò)誤的．當(dāng)然，如果物體只在地面上小范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，則g隨位置的變化可以忽略，這種情況下我們可以認(rèn)為重力大致恒定．重力的方向總是豎直向下，總與水平地面垂直，但如果地面不水平，重力就與地面不垂直了，因此B也是錯(cuò)誤的．重力的作用點(diǎn)就是所謂的重心，而物體的重心有時(shí)在物體上，有時(shí)并不在物體上，因此C錯(cuò)，而D正確．●課堂針對(duì)訓(xùn)練●(1)關(guān)于力的下述說法中錯(cuò)誤的是：A．力是物體對(duì)物體的作用；B．只有直接接觸的物體間才有力的作用；C．由有一定距離的磁鐵間有相互作用力可知：力可以離開物體而獨(dú)立存在；D．力的大小可以用天平測(cè)量．(2)下列說法正確的是：A．甲用力把乙推倒而自己不倒，說明只是甲對(duì)乙有力的作用，乙對(duì)甲沒有力的作用；B．只有有生命或有動(dòng)力的物體才會(huì)施力，無生命或無動(dòng)力的物體只會(huì)受到力，不會(huì)施力；C．只有運(yùn)動(dòng)物體才會(huì)受到力的作用；D．找不到施力物體的力是不存在的．(3)有一圓形的均勻薄板，若將其中央再挖掉一個(gè)小圓板成一個(gè)圓環(huán)，如圖1－2(a)、(b)所示，下面說法正確的是：A．重心向外側(cè)偏移，重力減??；B．重力和重心都沒有變；C．重力減小，重心位置沒有變；D．重力減小，重心位置不存在．(4)用圖示法畫出力，并指出施力物體和受力物體：①水平桌面對(duì)桌面上的書產(chǎn)生30N的支持力；②某人用1600N的力沿跟水平方向成30°角斜向上拉車；③放在傾角為30°的斜面上的物體，被某個(gè)人用沿著斜面向上的150N的拉力拉住．(5)下列說法中正確的是：A．凡是在地球表面附近的物體，一定受到重力；B．重力的方向一定是垂直于水平面向下；C．任何有規(guī)則形狀的物體，其幾何中心必與其重心重合；D．物體的形狀改變時(shí)，其重心的位置必定改變．(6)關(guān)于重力的說法，正確的是：A．重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力；B．只有靜止的物體才受到重力；C．同一物體在地球上無論向上或向下運(yùn)動(dòng)都受到重力；D．重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的力．(7)用彈簧秤豎直懸掛靜止的小球，下面說法正確的是：A．小球?qū)椈沙拥睦褪切∏虻闹亓Γ籅．小球?qū)椈沙拥睦Φ拇笮〉扔谛∏虻闹亓?；C．小球的重力的施力物體是彈簧；D．小球的重力的施力物體是地球．(8)一個(gè)重是20N的物體沿著斜面下滑，在下圖1－3所示中，關(guān)于物體受到的重力的圖示正確的是：(9)如果地面上一切物體受到的重力都消失了，則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是：A．江河的水不會(huì)流動(dòng)；B．雞毛和鐵球都可懸浮在空中；C．天不會(huì)下雨；D．一切物體的質(zhì)量都變?yōu)榱悖?10)把一條盤放在地上的長(zhǎng)為l的勻質(zhì)鐵鏈向上剛好拉直時(shí)，它的重心位置升高了多少？，把一個(gè)邊長(zhǎng)為l的勻質(zhì)立方體，繞bc棱翻倒使對(duì)角面AbcD處于豎直(如圖1－4)，重心位置升高了多少？三、彈力【例題】試分析圖1－5中光滑小球受到彈力的情況(小球放在水平面上)，并畫出小球受到的重力和彈力．【分析和解答】產(chǎn)生彈力的必要條件是接觸，充分條件是擠壓產(chǎn)生彈性形變．在圖1－5中與球接觸的有兩點(diǎn)A和B，因此小球所受到的彈力只能來自這兩點(diǎn)，但是有接觸并不一定就產(chǎn)生彈力，還必須要擠壓才產(chǎn)生彈力，對(duì)B點(diǎn)來說，小球一定與水平面擠壓，可假設(shè)沒有水平面，小球在重力作用下一定掉下來，因此B點(diǎn)受彈力且方向垂直于B點(diǎn)的切面指向圓心；對(duì)A點(diǎn)來說，假設(shè)沒有這個(gè)臺(tái)階，小球不會(huì)在水平面上自動(dòng)向左運(yùn)動(dòng)，因此A點(diǎn)沒有擠壓(即沒有彈性形變)，亦即A點(diǎn)不受彈力，小球受力如圖1－6．注意：上例中用的是“假設(shè)法”判斷物體受力情況，這種方法在以后學(xué)習(xí)中經(jīng)常用到．●課堂針對(duì)訓(xùn)練●(1)課本靜止在水平桌面上，關(guān)于課本和桌面間的彈力，下列敘述正確的是：A．桌面受壓而發(fā)生彈性形變，桌面受到了彈力，而課本沒有發(fā)生形變，所以課本沒有受到彈力；B．課本受到了彈力作用，原因是課本也發(fā)生了形變；C．課本受到彈力的原因是桌面發(fā)生了形變；D．以上說法都不正確．(2)下列說法，正確的是：A．支持力的方向總是垂直于支持面指向被支持的物體；B．壓力的方向總是豎直向下；C．通常所說的壓力、支持力、拉力、浮力都是彈力；D．靜止在光滑平面上的物體，沒有受到彈力．(3)下列說法正確的是：A．木塊放在桌面上要受到一個(gè)向上的彈力，這是由于木塊發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的；B．拿一根細(xì)竹桿撥動(dòng)水中的木頭，木頭受到竹桿的彈力，這是由于木頭發(fā)生形變而產(chǎn)生的；C．繩對(duì)物體的拉力的方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向；D．掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，是因?yàn)殡娋€發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的．(4)關(guān)于物體對(duì)水平支持面的壓力P，下述說法中正確的是：A．P就是物體的重力；B．P是物體重力的平衡力；C．P的作用點(diǎn)在物體上；D．P的作用點(diǎn)在支持面上．(5)如圖1－7所示，繩子豎直懸掛小球，球與光滑的斜面接觸，則小球受到的力是：A．重力、繩的拉力；B．重力、繩的拉力、斜面的彈力；C．重力、斜面的彈力；D．繩的拉力、斜面的彈力．(6)畫出圖1－8各圖中A物體受到的重力和彈力(圖中墻壁豎直，球面和豎直面均光滑)(7)一根彈簧在彈性限度內(nèi)，對(duì)其施加30N的拉力時(shí)，其長(zhǎng)為20cm，對(duì)其施加30N的壓力時(shí)，其長(zhǎng)為14cm，則該彈簧的自然長(zhǎng)度是多少？其勁度系數(shù)是多少？★滾動(dòng)訓(xùn)練★(8)在繩下吊一個(gè)小球保持靜止?fàn)顟B(tài)，在下述說法中正確的是：A．小球?qū)K的拉力就是小球的重力；B．小球?qū)K的拉力大小等于小球的重力，但拉力不是重力；C．由于小球吊在空中，所以小球的重力沒有施力物體；D．小球重力的施力物體是地球．(9)磁鐵吸引鐵塊是我們已知的現(xiàn)象，關(guān)于磁鐵吸引鐵塊的下述說法中正確的是：A．只要有磁鐵存在就會(huì)有力，而不必有鐵；B．磁鐵與鐵塊必須同時(shí)存在，才會(huì)有力吸引鐵塊；C．磁鐵對(duì)鐵塊有力的作用，而鐵塊對(duì)磁鐵沒有力的作用；D．兩個(gè)物體之間有力的作用時(shí)，這兩個(gè)物體不一定相互接觸．四摩擦力【例1】在圖1－9中，若兩物體的質(zhì)量分別為mA＝2kg、mB＝4kg，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.2，B與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.4．用水平拉力F作用在B上后，A、B間、B與地面間都發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)．求各接觸面間摩擦力的大小(g＝10N/kg)．【分析與解答】物體A受的彈力FN1＝mAg＝20N由F＝μFN得：F1＝0.2×20N＝4N地面對(duì)物體B的彈力FN2＝(mA＋mB)g＝(2＋4)×10N＝60N同理得地面對(duì)物體B的摩擦力：F2＝0.4×60N＝24N．●課堂針對(duì)訓(xùn)練●(1)以下關(guān)于滑動(dòng)摩擦力的說法中正確的是：A．滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反；B．滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)；C．滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反；D．滑動(dòng)摩擦力是成對(duì)產(chǎn)生的，兩個(gè)互相接觸的物體在發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它們都要受到滑動(dòng)摩擦力的作用．(2)物體與豎直墻壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體的質(zhì)量為m，當(dāng)物體沿著墻壁自由下落時(shí)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力是多大？(3)一根質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻長(zhǎng)方體木料放在水平桌面上，木料與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)用水平力推木料，當(dāng)木料經(jīng)過圖1－10所示的位置時(shí)，桌面對(duì)它的摩擦力為：A．μmg；B．μmg；C．μmg；D．0(4)物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)取決于：A．物體接觸面間正壓力的大??；B．物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的大小；C．物體間相互接觸的面積大小；D．相互摩擦的物體的材料性質(zhì)及表面粗糙程度．(5)關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列敘述中正確的是：A．只要物體間接觸面是粗糙的，則它們之間一定有滑動(dòng)摩擦力的作用；B．滑動(dòng)摩擦力的方向可能跟物體的運(yùn)動(dòng)方向相同；C．材料相同，質(zhì)量大的物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到的滑動(dòng)摩擦力大；D．一個(gè)物體如果在水平面上滑行，接觸面積大時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力也大．(6)如圖1－11，在水平面上向右運(yùn)動(dòng)的物體，質(zhì)量為20kg．物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，，在運(yùn)動(dòng)過程中，還受到一個(gè)水平向左的大小為10N的拉力的作用，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力為多少？(g＝10N/kg)：(7)用彈簧秤將一物體靜止吊起時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為10N，將此物體放于水平桌面上，用彈簧秤沿水平方向勻速拉動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為1N，求物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．★滾動(dòng)訓(xùn)練★(8)如圖5－12所示，一個(gè)鐵筒裝滿沙子，筒的底部留有小口，沙子可以從底端流出，在保證筒不動(dòng)的情況下，在沙子開始至完全流出的過程中，筒內(nèi)沙子和筒組成的重心變化情況是：A．一直降低；B．先降低再升高；C．先降低，然后保持不變；D．先升高，然后保持不變．(9)兩個(gè)物體A和B的質(zhì)量分別為M、m，用跨過定滑輪的輕繩相連，A靜止于水平地面上，如圖1－13所示，不計(jì)摩擦，A對(duì)繩的作用力的大小與地面對(duì)A的作用力大小分別是：A．mg，(M－m)g；B．mg，Mg；C．(M－m)g，Mg；D．(M＋m)g，(M－m)g．【例2】皮帶運(yùn)輸機(jī)把貨物由低處送到高處(貨物相對(duì)于皮帶靜止)．試分析此時(shí)貨物相對(duì)于皮帶的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向和所受的靜摩擦力的方向．【分析與解答】若貨物與皮帶的接觸面是光滑的，那么當(dāng)把貨物放在皮帶上時(shí)，貨物在重力作用下將向下滑行而無法向上運(yùn)動(dòng)，即貨物相對(duì)于皮帶的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向是向下的．由于靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，所以貨物受到的靜摩擦力方向沿皮帶向上．【總結(jié)提高】此題中貨物受到的靜摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相同，是動(dòng)力(與運(yùn)動(dòng)方向相同)，不是阻力．有些問題靜摩擦力是阻力，請(qǐng)同學(xué)找實(shí)例分析．【例3】木塊A放在水平面上，如圖1－14所示，用同樣大小的外力F，先自左向右推，后自右向左推，木塊均保持靜止．問(1)前后兩次推木塊，木塊受到的靜摩擦力是否相同？(2)若將外力F增大至10N，木塊恰能滑動(dòng)，則木塊與水平面間的靜摩擦力的取值范圍是多少？【分析與解答】(1)前后兩次推木塊，木塊未動(dòng)，說明木塊受到了靜摩擦力的作用且大小與外力F相等，但方向與外力相反．甲圖中外力F自左向右推木塊，使木塊有一自左向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，而靜摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反，故應(yīng)自右向左．同理，乙圖的靜摩擦力大小等于外力F，方向應(yīng)自左向右．可見，前后兩次以同樣大小的外力F推木塊，木塊受到的靜摩擦力大小相同，但方向相反，所以說前后兩次推木塊，其受到的靜摩擦力不相同．(2)依題意知，木塊與水平面間的最大靜摩擦力是10N．根據(jù)靜摩擦力在最大靜摩擦力范圍內(nèi)隨外力的變化而變化的特點(diǎn)，靜摩擦力的取值范圍應(yīng)該是：0＜F靜≤10N．【總結(jié)提高】?jī)蓚€(gè)力相同，必須同時(shí)滿足：“大小相等、方向相同”這兩個(gè)條件，缺一不可．【例4】重為400N的木箱放在水平地面上，木箱與地面間的最大靜摩力是120N，動(dòng)摩擦因數(shù)是0.25，如果分別用70N和150N的水平力推木箱，木箱受到的摩擦力分別是多少牛？【分析和解答】計(jì)算摩擦力時(shí)應(yīng)先判出是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力．此題中要用水平力推動(dòng)木箱，推力必須大于或等于最大靜摩擦力120N，若用70N水平力推時(shí)，物體沒有運(yùn)動(dòng)，此時(shí)靜摩擦力大小可由二力平衡知大小為70N．當(dāng)用150N的水平力推時(shí)，物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力為：F＝μFN，根據(jù)豎直方向二力平衡得FN＝mg，所以F＝μmg＝0.25×400＝100(N)．【總結(jié)提高】計(jì)算摩擦力時(shí)要先判明是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力，若是靜摩擦，則不能用F＝μFN計(jì)算．●課堂針對(duì)訓(xùn)練●(10)關(guān)于靜摩擦力的說法，下列正確的有：A．靜摩擦力的方向總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反；B．靜摩擦力的方向總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反；C．兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間一定有靜摩擦力的作用；D．受靜摩擦力作用的物體一定是靜止的．(11)運(yùn)動(dòng)員用雙手握住豎直的竹桿勻速攀上和勻速下滑，他所受的摩擦力分別是f1和f2，那么：A．f1向下，f2向上，且f1＝f2；B．f1向下，f2向上，且f1＞f2；C．f1向上，f2向上，且f1＝f2；D．f1向上，f2向下，且f1＝f2．(12)某人推著自行車前進(jìn)時(shí)，地面對(duì)前輪的摩擦力為F1，對(duì)后輪的摩擦力為F2；該人騎著自行車前進(jìn)時(shí)，地面對(duì)前輪的摩擦力為F3，對(duì)后輪的摩擦力為F4，下列說法中正確的是：A．F1與車前進(jìn)方向相同；B．F2與車前進(jìn)方向相同；C．F3與車前進(jìn)方向相同；D．F4與車前進(jìn)方向相同；(13)如圖1－15，設(shè)A與B的表面粗糙，地面光滑，當(dāng)用水平力F拉A時(shí)A、B無相對(duì)滑動(dòng)，則：A相對(duì)B的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向________，B對(duì)A的靜摩擦力向________，屬________力(填動(dòng)或阻)；B相對(duì)A的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向________，A對(duì)B的靜摩擦力向________，屬________力．(14)卡車上放一只木箱，卡車在水平路面上運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是：A．卡車起動(dòng)時(shí)，卡車給木箱向前的摩擦力；B．卡車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，卡車給木箱向前的摩擦力；C．卡車突然制動(dòng)時(shí)，卡車給木箱向前的摩擦力；D．卡車突然制動(dòng)時(shí)，卡車不給木箱摩擦力．(15)水平桌面上一重200N的物體，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，當(dāng)依次用15N、30N、80N的水平拉力拉此物體時(shí)，物體受到的摩擦力依次為多少？(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)★滾動(dòng)訓(xùn)練★(16)關(guān)于相互接觸的兩物體之間的彈力和摩擦力，正確的是：A．有彈力必有摩擦力；B．有摩擦力必有彈力；C．摩擦力的大小與彈力的大小成正比；D．彈力既可是動(dòng)力，也可是阻力，摩擦力只能是阻力．(17)如圖1－16所示，A為長(zhǎng)木板，在水平面以速度v1向右運(yùn)動(dòng)，物塊B在木板A的上面以速度v2向右運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是：A．若是v1＝v2，A、B之間無滑動(dòng)摩擦力；B．若是v1＞v2，A受到了B所施加向右的滑動(dòng)摩擦力；C．若是v1＜v2，B受到了A所施加向右的滑動(dòng)摩擦力；D．若是v1＞v2，B受到了A施加的向左的滑動(dòng)摩擦力．受力分析【例1】畫出圖1－17甲物體A的受力示意圖．已知物體A靜止在斜面上，F(xiàn)垂直于斜面．【分析和解答】取物體為研究對(duì)象，物體受：①重力G，方向豎直向下；②壓力F，方向垂直于斜面向下；③支持力F1，方向垂直于斜面向上；④靜摩擦力F2，方向沿斜面向上．在判定有無摩擦力時(shí)，可用假設(shè)法，假設(shè)接觸面光滑沒有摩擦力，則物體將沿著斜面下滑，而現(xiàn)在物體靜止，說明有沿斜面向上的摩擦力阻礙物體下滑．力的圖示如圖1－17乙．【例2】如圖1－18甲所示，物體A、B疊放在水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，試畫出物體B的受力示意圖．【分析和解答】研究對(duì)象是B，應(yīng)把B隔離出來，B物體受到：①重力G，方向豎直向下；②壓力F1(B受到A的壓力)方向豎直向下；③支持力F2(B受到桌面的支持力)，方向豎直向上．受力示意圖如圖1－18乙所示．【總結(jié)提高】受力分析是力學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，不可能在短時(shí)間內(nèi)掌握好．希望同學(xué)們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中，對(duì)有關(guān)受力分析要按以上的方法和步驟進(jìn)行，不斷總結(jié)，方可掌握好．●課堂針對(duì)訓(xùn)練●(1)圖1－19中各物體的受力圖哪些是正確的？(2)畫出圖1－20中A受力分析圖，已知A靜止．圖③④中F的方向豎直且F＜G．(3)被踢出去的足球，在空中飛行受到幾個(gè)力的作用？(空氣阻力不計(jì))并作出力的示意圖．(4)畫出圖1－21各圖中A物體的受力分析圖，已知A靜止且各接觸面光滑．(5)畫出圖1－22中A、B的受力圖，A和B用繩子連結(jié)，在水平拉力F的作用下物體A和B沿桌面勻速運(yùn)動(dòng)．(6)分別畫出圖1－23中，半徑為r的光滑球A的受力示意圖，并說明四幅圖中A球受力情況可能相同的有哪些？★滾動(dòng)訓(xùn)練★(7)如圖1－24所示，物體A與B相對(duì)靜止，共同沿斜面勻速下滑，則：A．A、B間無摩擦力；B．B對(duì)A的靜摩擦力沿斜面向上；C．斜面對(duì)B的滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上；D．物體B受到五個(gè)力的作用．(8)一只青蛙，蹲在置于水平地面上的長(zhǎng)木板一端，并沿板的方向朝另一端跳，在下列情況下，青蛙一定不能跳過長(zhǎng)木板的是：A．木板的上表面光滑而下表面粗糙；B．木板的上表面粗糙而底面光滑；C．木板上、下兩表面都粗糙；D．木板上、下兩表面都光滑．五、力的合成【例1】如圖1－25甲，物體受到大小相等的兩個(gè)拉力的作用，每個(gè)拉力都是2000N，夾角是60°，求這兩個(gè)拉力的合力．【分析和解答】按作圖法取4mm長(zhǎng)表示500N的力，O點(diǎn)表示物體，作出平行四邊形如圖1－25乙所示．量得對(duì)角線長(zhǎng)為28mm，故合力F的大小為×500N＝3500N，合力的方向沿兩分力F1和F2的夾角的平分線．本題作出的平行四邊形是菱形，我們也可用計(jì)算法求合力F．如圖1－25丙所示，直角三角形OAD中，OD表示合力F的一半，∠AOD＝30°由直角三角形知識(shí)得：＝F1cos30°∴F＝2(F1cos30°)＝2×2000×0.866N＝3464N．比較這兩種解法可見，在測(cè)量誤差允許范圍內(nèi)，所得的結(jié)果是一致的．【例2】大小不變的F1、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為F，則有：A．合力F一定大于任一個(gè)分力；B．合力的大小既可等于F1，也可等于F2；C．合力有可能小于任一個(gè)分力；D．合力F的大小隨F1、F2間夾角增大而減小．【分析和解答】正確答案是BCD．分析此題時(shí)，我們可以這樣考慮，題目要求判斷的是在任意夾角下合力與分力的聯(lián)系，不需要求解詳細(xì)數(shù)值，因此我們不必畫出各種夾角下的很多個(gè)平行四邊形來加以判斷，我們可以取一些極特殊的數(shù)值來分析：當(dāng)F1和F2的夾角是0°時(shí)，合力最大F大＝F1＋F2，當(dāng)F1和F2的夾角是180°(即反向)時(shí)，合力最小F?。絴F1－F2|，因此F1和F2的合力數(shù)值的變化范圍是|F1－F2|≤F≤(F1＋F2)，若取F1＝2N，F(xiàn)2＝3N(取些較簡(jiǎn)單的數(shù))則1N≤F≤5N．當(dāng)F1與F2夾角為180°時(shí)，合力小于分力，應(yīng)排除A同時(shí)知C答案正確；對(duì)B答案，由合力的變化范圍可知正確；對(duì)D答案，當(dāng)F1和F2的夾角為最小值(0°)時(shí)，合力最大，當(dāng)F1與F2的夾角為最大值(180°)時(shí)，合力最小，可見，隨著F1與F2的夾角增大合力F反而減?。裾n堂針對(duì)訓(xùn)練●(1)關(guān)于分力與合力的說法中，正確的是：A．分力與合力同時(shí)作用于物體上；B．分力同時(shí)作用于物體時(shí)產(chǎn)生的效果與合力單獨(dú)作用于物體時(shí)產(chǎn)生的效果相同；C．合力總是大于分力；D．兩個(gè)分力夾角在0°到180°之間時(shí)，夾角越大，合力越?。?2)兩個(gè)共點(diǎn)力，大小都是50N，如果要使這兩個(gè)力的合力也是50N，這兩個(gè)力之間的夾角應(yīng)為：A．30°；B．45°；C．90°；D．120°(3)兩個(gè)共點(diǎn)力的大小都是F，其合力的大小：A．一定大于F；B．一定小于F；C．由F及兩個(gè)力間的夾角決定；D．一定滿足0≤F合≤2F．(4)一個(gè)重為20N的物體置于光滑的水平面上，當(dāng)用一個(gè)F＝5N的力豎直向上拉該物體時(shí)，如圖1－26所示，物體受到的合力為：A．15N；B．25N；C．20N；D．0．(5)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力最大為15N，最小為5N，則這兩個(gè)力的大小分別是多少？如果這兩個(gè)力的夾角是90°，則合力的大小為多少？(6)六個(gè)共點(diǎn)力大小分別為F、2F、3F、4F、5F、6F，相互間夾角均為60°，如圖1－27所示，則它們的合力的大小和方向．7)有三個(gè)力，一個(gè)力是12N，一個(gè)力是5N，一個(gè)力是8N，有關(guān)這三個(gè)力的合力的下列說法中正確的是：A．合力的最小值是1N；B．合力的最小值是0；C．合力不可能是20N；D．合力不可能是30N．(8)已知兩個(gè)力的大小分別為3N和4N，用作圖法求出圖1－28所示幾種情況下的合力．(9)有兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力，當(dāng)它們間的夾角為90°時(shí)合力為F，則當(dāng)它們間的夾角為120°時(shí)，合力的大小為多少？★滾動(dòng)訓(xùn)練★(10)如圖1－29，A、B、C三個(gè)物體疊放在桌面上，在A的上面再加一個(gè)作用力F，則C物體受到豎直向下的作用力除了自身的重力之外還有：A．1個(gè)力；B．2個(gè)力；C．3個(gè)力；D．4個(gè)力．(11)如圖1－30所示，物體以一定的初速度沿光滑斜面上滑過程中，受到的力有：A．向上的沖力；B．重力；C．斜面的支持力；D．向下的滑力．六、力的分解【例1】圖1－31甲中，電燈的重力G＝10N，AO繩與頂板間夾角為45°，BO繩水平，則AO繩所受的拉力F1和BO繩所受的拉力F2各為多大？【分析和解答】先分析物理現(xiàn)象：為什么繩AO、BO受到拉力呢？原因是由于OC繩受到電燈的拉力才使AO、BO繩張緊產(chǎn)生拉力，因此OC繩的拉力產(chǎn)生了兩個(gè)效果，一是沿AO向下的拉緊AO的分力F1；二是沿BO向左的拉緊BO繩的分力F2，畫出平行四邊形如圖1一31乙所示，因?yàn)镺C拉力等于電燈重力，因此由幾何關(guān)系得：F1＝G/sin45°＝10N，F(xiàn)2＝Gcot45°＝10N．【例2】在傾角α＝30°的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個(gè)重為G＝20N的光滑圓球，如圖1－32甲所示，試求這個(gè)球?qū)π泵娴膲毫蛯?duì)擋板的壓力．【分析和解答】先分析物理現(xiàn)象，為什么擋板和斜面受壓力呢？原因是球受到向下重力作用，這個(gè)重力總是欲使球向下運(yùn)動(dòng)，但是由于擋板和斜面的支持，球才保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此球的重力產(chǎn)生了兩個(gè)作用效果，如圖1－32乙所示，故產(chǎn)生兩個(gè)分力：①使球垂直壓緊擋板的力F1；②使球垂直壓緊斜面的力F2．由幾何知識(shí)可得，F(xiàn)1＝Gtanα，F(xiàn)2＝G/cosα．F1和F2分別等于球?qū)醢搴托泵娴膲毫Γ究偨Y(jié)提高】在進(jìn)行力的分解時(shí)，要先把這個(gè)力的作用效果(即兩個(gè)分力的方向)一一分清．●課堂針對(duì)訓(xùn)練●(1)關(guān)于力的分解，下列說法正確的是：A．力的分解其本質(zhì)就是用同時(shí)作用于物體的幾個(gè)力產(chǎn)生的效果代替某一個(gè)力的作用效果；B．分力可能大于合力；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)生的效果來分解它．(2)在已知的一個(gè)力的分解中，下列情況具有唯一解的是：A．已知兩個(gè)分力的方向，并且不在同一直線上；B．已知一個(gè)分力的大小和方向；C．已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向；D．已知兩個(gè)分力的大?。?3)將一個(gè)力F分解為兩個(gè)不為零的力，下列哪種或哪些分解方法是不可能的？A分力之一垂直于F；B．兩個(gè)分力與F都在一直線上；C．一個(gè)分力的大小與F的大小相同；D．一個(gè)分力與F相同．(4)對(duì)一個(gè)方向向東，大小為4N的力沿直線分解，若其中一個(gè)分力的大小為2N，則另一個(gè)分力(方向向東)的大小可能為：A．1N；B．2N；C．6N；D．7N．(5)如圖1－33所示，繩子MO與NO所能承受的最大拉力相同，長(zhǎng)度MO＞NO，則在不斷增加重物G的重力過程中(繩OG不會(huì)被拉斷)A．ON先被拉斷；B．OM先被拉斷；C．OM與ON同時(shí)被拉斷；D．無法確定哪條繩子先被拉斷．(6)如圖1－34所示，重10N的木塊被水平繩AB系住靜止在傾角為30°的光滑斜面上，求斜面對(duì)木塊的支持力及AB繩對(duì)木塊的拉力．(7)為了把陷在泥坑里的汽車?yán)鰜恚緳C(jī)用一條結(jié)實(shí)的繩子把汽車拴在一棵大樹上，開始時(shí)相距12m，然后在繩的中點(diǎn)用200N的力F，沿與繩垂直的方向拉繩，結(jié)果中點(diǎn)被拉過60cm．如圖1－35所示，假設(shè)繩子的伸長(zhǎng)可以不計(jì)，求這時(shí)汽車受到的拉力．(8)如圖1－36所示，一個(gè)半徑為r，重為G的圓球，被長(zhǎng)度為r的細(xì)繩掛在豎直的、光滑的墻上．則繩子的張力F和墻壁的彈力分別是多少？★滾動(dòng)訓(xùn)練★9)如圖1－37，氫氣球受風(fēng)力作用，使拉住它的繩與地面成θ角在把細(xì)繩剪斷的瞬間，氣球所受外力的合力為：A．與原來繩子的拉力方向相反，大小相等；B．沿風(fēng)力方向，大小等于風(fēng)力；C．沿豎直方向向上，大小等于氣球所受的浮力；D．與原來細(xì)繩拉力方向相反，大小等于氣球浮力和風(fēng)力的合力．(10)兩個(gè)分力F1、F2的夾角α(α≠0)保持不變，則下列說法中正確的是：A．一個(gè)力增大，合力一定增大；B．一個(gè)力減小，合力一定減?。籆．兩個(gè)力都增大，合力一定增大；D．兩個(gè)力都增大，合力可能不變．力的正交分解法【例題】大小均為F的三個(gè)力共同作用在O點(diǎn)，如圖1－38甲，F(xiàn)1與F2、F2與F3之間的夾角均為60°，求合力．【分析和解答】此題可用作圖法和計(jì)算法求解，但作圖法誤差較大而計(jì)算法又較復(fù)雜，采用正交分解法既準(zhǔn)確又簡(jiǎn)便．步驟如下：1．正確選定直角坐標(biāo)系：以O(shè)為原點(diǎn)，F(xiàn)1為x軸建立直角坐標(biāo)(如圖1－38乙)2．把各個(gè)力分解到兩個(gè)坐標(biāo)軸上：3、分別求出x軸和y軸上的合力：Fx合＝F1x＋F2x＋F3x＝F1＋F2cos60°－F3cos60°＝FFy合＝F1y＋F2y＋F3y＝0＋F2sin60°＋F3sin60°＝F4、求Fx合和Fy合的合力即是所求的三個(gè)力的合力：如圖1－38丙所示，F(xiàn)合＝＝2F∵tanθ＝＝∴θ＝60°，即合力與F1的夾角為60°．【總結(jié)提高】由于每個(gè)分力作正交分解的過程以及最終由合力的x軸分量和y軸分量來求合力的大小和方向的過程，都是求解直角三角形問題．因此，用正交分解法求共點(diǎn)力的合力的運(yùn)算通常較為簡(jiǎn)便．因此在以后的很多力學(xué)問題中，經(jīng)常用到這種方法．●課堂針對(duì)訓(xùn)練●1)如圖1－39所示：三個(gè)共點(diǎn)力，F(xiàn)1＝5N，F(xiàn)2＝10N，F(xiàn)3＝15N，θ＝60°，它們的合力的x軸分量Fx為________N、y軸分量Fy為________N，合力的大小為________N，合力方向跟x軸的正方向夾角為________．(2)如圖1－40所示，已知物體受F1、F2和F3作用，且F3＝10N，合力為零，則F1和F2各是多少牛？(3)在水平地面上放一重物，用一定大小的力按圖1－41所示不同方式拉它，物體仍靜止于地面，則地面對(duì)物體的支持力F1、F2、F3的大小關(guān)系是________．(4)質(zhì)量為m的物體放在一個(gè)傾角θ＝30°的光滑斜面上，則物體在沿斜面向下的方向上受到的合力為多少？(5)同在xOy平面內(nèi)的六個(gè)力如圖1－42所示，大小分別為F1＝10N，F(xiàn)2＝20N，F(xiàn)3＝12N，F(xiàn)4＝10N，F(xiàn)5＝30N，F(xiàn)6＝12N，求合力的大小和方向．★滾動(dòng)訓(xùn)練★(6)將一個(gè)力F分解為F1、F2兩個(gè)分力．如果已知F1的大小和F2與F的夾角θ，且θ為銳角，則：A．當(dāng)F1＞Fsinθ時(shí)，有兩組解；B．當(dāng)F＞F1＞Fsinθ時(shí)，有兩組解；C．當(dāng)F1＝Fsinθ時(shí)，有惟一解；D．當(dāng)F1＜Fsinθ時(shí)，無解．(7)如圖1－43所示，物體m沿粗糙靜止斜面M運(yùn)動(dòng)，以下正確結(jié)論是：A．m沿M上滑時(shí)，受到的摩擦力沿斜面向下；B．m沿M下滑時(shí)，受到的摩擦力沿斜面向上；C．m沿斜面滑動(dòng)時(shí)，速度越大，受到的摩擦力越大；D．當(dāng)斜面傾角增大時(shí)，沿斜面滑動(dòng)的摩擦力將增大．●本章補(bǔ)充訓(xùn)練題●(1)關(guān)于力的說法中，錯(cuò)誤的是：A．力是物體對(duì)物體的作用；B．只有直接接觸的物體才有相互作用力；C．力不能離開受力物和施力物而單獨(dú)存在；D．力是矢量，其大小可用彈簧秤測(cè)量．(2)一根彈簧的勁度系數(shù)k＝1000N/m，