【金版學(xué)案】2015-2016學(xué)年高中物理第三章第六課時力的分解學(xué)案新人教版必修1

1、第六課時力的分解1知道力的分解的概念，知道力的分解是力的合成的逆運算2了解力的分解的一般方法，知道平行四邊形定則和三角形定則都是矢量運算法則3能用平行四邊形定則或三角形定則進(jìn)行矢量運算一、力的分解1定義：求一個已知力的分力的過程2與合成的關(guān)系：力的分解是力的合成的逆運算3分解法則：把一個已知力F作為平行四邊形的對角線，與力F共點的平行四邊形的兩個鄰邊，就表示力F的兩個分力F1和F2.如圖所示4分解依據(jù)：依據(jù)平行四邊形定則，如果沒有限制，一個力可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的分力實際問題中，應(yīng)把力沿實際作用效果方向來分解想一想砍刀、劈斧都是前端鋒利，后面越來越厚，橫截面是夾角很小的楔形，你知道這

2、是為什么嗎？提示：砍刀、劈斧砍、劈物體時，會產(chǎn)生向兩端擴(kuò)張的分力，如圖所示，兩分力的大小與楔形的夾角有關(guān)，相同外力情況下，夾角越小，兩分力越大，從而越容易將物體劈開二、矢量相加的法則1矢量：既有大小，又有方向，合成時遵守平行四邊形定則或三角形定則的物理量2標(biāo)量：只有大小，沒有方向，求和時按照算術(shù)法則相加的物理量3三角形定則：把兩個矢量首尾相接，從第一個矢量的始端指向第二個矢量的末端的有向線段就表示合矢量的大小和方向三角形定則與平行四邊形定則實質(zhì)上是一樣的判一判(1)運算時遵循三角形定則的物理量一定是矢量(正確)提示：矢量運算遵循三角形定則(2)由于矢量的方向用正負(fù)表示，故具有正負(fù)值的物理量一定

3、是矢量(錯誤)提示：具有正負(fù)值的物理量不一定是矢量，如溫度有正負(fù)值，但它是標(biāo)量(3)矢量與標(biāo)量的本質(zhì)區(qū)別是它們的運算方法不同(正確)提示：判斷一個物理量是標(biāo)量還是矢量，不要只看它是否有正負(fù)值，而最重要的是看它的運算采用什么法則圖解法分析動態(tài)平衡問題1動態(tài)平衡問題的特點：通過控制某一物理量，使其他物理量發(fā)生緩慢變化，而變化過程中的任何一個狀態(tài)都看成是平衡狀態(tài)，物體所受合力為零2圖解法分析三力動態(tài)平衡問題的思路(1)確定研究對象，作出受力分析圖(2)明確三力的特點，哪個力不變，哪個力變化(3)將三力的示意圖首尾連接，構(gòu)造出矢量三角形；或?qū)⒛沉Ω鶕?jù)其效果進(jìn)行分解，畫出平行四邊形(4)根據(jù)已知量的變化

4、情況，確定有向線段(表示力)的長度變化，從而判斷各個力的變化情況【案例展示】用繩AO、BO懸掛一個重物，BO水平，O為半圓形支架的圓心，懸點A和B在支架上懸點A固定不動，將懸點B從圖中所示位置逐漸移動到C點的過程中，分析繩OA和繩OB上的拉力的大小變化情況【規(guī)范解答】(1)平行四邊形法：在支架上選取三個點B1、B2、B3，當(dāng)懸點B分別移動到B1、B2、B3各點時，AO、BO上的拉力分別為TA1、TA2、TA3和TB1、TB2、TB3，如圖所示，從圖中可以直觀地看出，TA逐漸變小，且方向不變；而TB先變小，后變大，且方向不斷改變；當(dāng)TB與TA垂直時，TB最小(2)矢量三角形法：將O點所受三力的示

5、意圖首尾連接，構(gòu)造出矢量三角形如圖所示：將懸點B從圖中所示位置逐漸移動到C點的過程中，繩OB上的拉力F3與水平方向的夾角逐漸增大，根據(jù)矢量三角形圖可知繩OA的拉力F2逐漸減小，繩OB上的拉力F3先減小后增大【答案】繩OA的拉力逐漸減小繩OB的拉力先減小后增大【名師點評】圖解法解動態(tài)平衡的物理條件(1)物體在三個力作用下處于靜態(tài)平衡狀態(tài)(2)三個力的特點為：一個力大小、方向都不變，該力一般為重力或重力相等的力；一個力方向不變，大小改變，第三個大小方向均改變1關(guān)于力的分解，下列說法正確的是(ACD)A力的分解的本質(zhì)就是用同時作用于物體的幾個力產(chǎn)生的效果代替一個力的作用效果B一個力可分解為任意大小的

6、兩個分力C力的分解是力的合成的逆運算，同樣遵循平行四邊形定則D分解一個力往往根據(jù)它產(chǎn)生的效果來分解2如圖所示，光滑斜面上物體的重力mg分解為F1、F2兩個力，下列說法中正確的是(CD)AF1是斜面作用在物體上使物體下滑的力，F(xiàn)2是物體對斜面的壓力B物體受到mg、FN、F1、F2四個力的作用C物體只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用D力FN、F1、F2三個力的作用效果與mg、FN兩個力的作用效果相同3如圖所示，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，繩與桿對手指和手掌均有作用，對這兩個作用力的方向(如下圖所示)判斷完全正確的是(D)4如圖所示，

7、三段不可伸長的細(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(A)A必定是OA B必定是OBC必定是OC D可能是OB，也可能是OC解析：OC下懸掛重物，它對O點的拉力等于重物的重力G.OC繩的拉力產(chǎn)生兩個效果，使OB在O點受到水平向左的力F1，使OA在O點受到斜向下沿繩子方向的力F2，F(xiàn)1、F2是G的兩個分力由平行四邊形定則可作出力的分解圖如圖所示，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，F(xiàn)2分力最大，故OA繩子最先斷5將質(zhì)量

8、為m的長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，如圖所示，則(B)A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6為了行車方便和安全，高大的橋要造很長的引橋，其主要目的是(D)A增大過橋車輛受到的摩擦力B減小過橋車輛的重力C增大過橋車輛的重力平行于橋面向上的分力D減小過橋車輛的重力平行于橋面向下的分力解析：引橋越長，橋面與水平面間的夾角越小，過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

9、全，過橋車輛的重力與引橋長度無關(guān)，所以只有D正確7生活中的物理知識無處不在，如圖是我們衣服上的拉鏈的一部分，在把拉鏈拉開的時候，我們可以看到有一個三角形的東西在兩鏈中間運動，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，以下說法正確的是(A)A拉開拉鏈的時候，三角形的物體增大了分開兩拉鏈的力B拉開拉鏈的時候，三角形的物體只是為了將拉鏈分開，并沒有增大拉力C拉開拉鏈時，三角形的物體增大了分開拉鏈的力，但合上拉鏈時減小了合上的力D以上說法都不正確解析：在拉開拉鏈的時候，手的拉力在三角形的物體上產(chǎn)生了兩個分力，如圖所示，分力大于手的拉力，因此應(yīng)選A.8如圖所示，甲、乙、丙三個物體質(zhì)量相同，與

10、地面的動摩擦因數(shù)相同，受到三個相同的作用力F.當(dāng)它們滑動時，受到的摩擦力大小是(C)A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解析：三個物體沿地面滑動，受到的均為滑動摩擦力，且FfFN.三個物體中，乙受到的力F因有沿豎直方向向下的分力Fsin 作用，可知FN乙mgFsin ，同理FN甲mgFsin ，而FN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9如圖是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖使用時，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動，把涂料均勻地粉刷到墻上撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計，而且撐竿足夠長，粉刷工人站在離墻壁

11、一定距離處緩緩上推涂料滾，關(guān)于該過程中撐竿對涂料滾的推力F1，涂料滾對墻壁的壓力F2，以下說法中正確的是(D)AF1增大，F(xiàn)2減小 BF1減小，F(xiàn)2增大CF1、F2均增大 DF1、F2均減小解析：對涂料滾進(jìn)行受力分析，受到重力、竿對滾的推力、墻壁對滾的支持力三個力，其緩慢向上滾的過程中三力平衡，竿對滾的推力方向與豎直方向的夾角變小，根據(jù)物體的平衡條件可知，推力豎直向上的分力大小等于涂料滾的重力，涂料滾的重力不變，隨推力方向與豎直方向夾角變小，推力也逐漸變小，進(jìn)而其水平方向上的分力也變小，即涂料滾對墻壁的壓力也變小，所以選項D正確10如圖所示，一個半徑為r、重為G的光滑均勻球，用長度為r的細(xì)繩掛

12、在豎直光滑的墻壁上，則繩子的拉力F和球?qū)Ρ趬毫N的大小分別是(D)AG，B2G，GC.G，GD.G，G解析：球的重力產(chǎn)生兩個效果：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)繩長度相等，所以角30°.由圖可知兩分力的大小F1G，F(xiàn)2Gtan 30°G，所以，繩子的拉力F和球?qū)Ρ诘膲毫N大小分別為FF1G，F(xiàn)NF2G，選D.11在如圖中，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所受拉力的大小解析：OC繩對結(jié)點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)生了兩個效果：一是沿AO向下使O點拉繩AO的分力F1；二是沿BO方向水平向左使O點拉繩BO的分力F2，如圖所示由幾何知識知：F128.28 NF2F·tan 45°20 N所以AO繩和BO繩受的拉力分別為28.28 N、20 N.答案：28.28 N20 N12如圖所示，一名騎獨輪車的雜技演員在空中的鋼索上表演，如果演員與獨輪車的總質(zhì)量為80 kg，兩側(cè)的鋼索互成15