(必修1學(xué)案)3.4力的合成1doc

1、（必修 1 學(xué)案） 3.4力的合成問題導(dǎo)入1.已知同一直線上的兩個(gè)力 F1 、F2 的大小分別為 2N、3N，如果 F1、F2 的方向相同，那么它們的合力大小是多少？合力沿什么方向？如果F12的方向相、F反，那么它們的合力大小是多少？合力沿什么方向？簡(jiǎn)答：當(dāng) F1、F2 的方向相同時(shí)，合力大小為 5N，方向跟 F1、 F2的方向相同；當(dāng)F1 、 2方向相反時(shí)，合力大小為1N，方向跟3N的那個(gè)力的方向相同。F2兩位小學(xué)生沿不同方向共同用力提住一桶水，老師一人也能提住同一桶水，這說明了什么？簡(jiǎn)答：這說明一個(gè)力的作用效果跟兩個(gè)力共同作用的效果相同。重點(diǎn)聚焦1合力、分力、力的合成一個(gè)力產(chǎn)生的效果如果能

2、跟原來幾個(gè)力共同產(chǎn)生的，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，原來的幾個(gè)力叫做力的。求叫力的合成。力的合成實(shí)際上就是要找一個(gè)力去代替幾個(gè)已知的力，而不改變其作用效果。2力的平行四邊形定則兩個(gè)力合成時(shí)，可以用表示這兩個(gè)力的線段為作，這就表示合力的大小和方向，這個(gè)法則叫做平行四邊形定則。力是矢量，它的合成遵守平行四邊形定則。 在物理學(xué)中的矢量， 都是既有大小，又有方向，并且在合成時(shí)遵守平行四邊形定則。只有大小、沒有方向的物理量叫標(biāo)量，標(biāo)量按代數(shù)運(yùn)算法則求和。例如：位移、速度是矢量，長(zhǎng)度、時(shí)間是標(biāo)量。3共點(diǎn)力幾個(gè)力如果都作用在物體的，或者它們的相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。力的合成的平行四邊形定則，只適用

3、于共點(diǎn)力。4多個(gè)共點(diǎn)力的合成求多個(gè)共點(diǎn)力的合力也可以應(yīng)用平行四邊形定則：先求出合力，再求出這個(gè)合力跟第三個(gè)的合力，直到把所有的力，最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。典型例題精講例 1. 如圖所示，物體受到大小相等的兩個(gè)拉力的作用，每個(gè)拉力是 2000N ，夾角是 ，求這兩個(gè)拉力的合力。解析：（ 1）作圖法。取 10mm 長(zhǎng)的線段表示 1000N 的力， O 點(diǎn)表示物體，作出力的平行四邊形，如圖4-2 所示。用刻度尺量得表示合力F 的對(duì)角線長(zhǎng)為36mm ，所以合力 F 的大小為用量角器量得 F 與的夾角為。（ 2）公式法。如圖 4-3 所示作出平行四邊形， 因?yàn)樗?AB 垂直于 OC ，且。由數(shù)

4、學(xué)知識(shí)得，平行四邊形是菱形，例 2設(shè)有三個(gè)力同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)P，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形兩條邊一條對(duì)角線，如圖所示，這三個(gè)力中的最小力的大小為F ，則這三個(gè)力的合力等于（）A、3FB、4FC、 5FD、6F解析： 如下圖，據(jù)幾何關(guān)系，可知F 3 2F。 F 1、 F2 在 F3 的方向上分量都是F/2 ，在垂直于F3 的方向上平衡。所以，三個(gè)力的合力為3F，選 A 。例 3. 在研究?jī)蓚€(gè)共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中得到如圖6 所示的合力 F 與兩個(gè)分力的夾角的關(guān)系圖。問：（ 1）兩個(gè)分力的大小各是多少？（2）合力的變化范圍是多少？解析：（ 1）由圖 6 得，當(dāng)或時(shí)，合力 F 為 5N ，即當(dāng)時(shí)，合力

5、為 1N ，即由（ 1）、（ 2）解得（ 2）合力的變化范圍是考題回放例：（全國(guó)高考題）如圖所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向共受到三個(gè)，若力，即F1、21=10N， 2=2NF 和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中FF撤去 F1 ，則木塊在水平方向受到的合力為（）A 10N，方向向右B。6N，方向向右C 2N，方向向左D。零F1左右F2解析：高考試題注重對(duì)能力的考查， 本道高考試題雖然只考查同一直線上的力的合成，但其中卻涉及到了有關(guān)摩擦力的幾個(gè)問題。當(dāng) F1 和 F2 同時(shí)作用于物體上時(shí)， F1 和 F2物體靜止，說明物體受到地面的靜摩擦力大小為物體上，則靜摩擦力為2N，故合力應(yīng)為零。答

6、案： D的合力為 8N，方向向右，由于8N。當(dāng)撤去 F1 后， F2 作用于探究延伸例 兩個(gè)大人和一個(gè)小孩，想要沿圖中的X 方向移動(dòng)物體圖中已經(jīng)畫出兩個(gè)大人作用于物體的拉力F1 和 F2 的矢量圖試問，為保證物體能沿 X 方向運(yùn)動(dòng)，小孩應(yīng)沿什么方向?qū)ξ矬w施加一個(gè)最小的拉力？這個(gè)最小的拉力應(yīng)為多大？分析與解物體原來靜止，要使物體沿 X 方向運(yùn)動(dòng)起來，顯然三個(gè)力的合力應(yīng)在 X 方向上物體在合力作用下的運(yùn)動(dòng)不是平衡狀態(tài)，但題目要求它在與 X 垂直的方向上所受外力的合力為零，即物體在與X 垂直的方向上，受力應(yīng)該是平衡的F1 與 F2 垂直，合力大小為：F=128N合力 F 與 F1 之間的夾角為由圖可

7、知合力 F 與 x 夾角 8o37'為使物體沿 x 方向運(yùn)動(dòng)， 小孩的拉力 F3 應(yīng)垂直于 X 方向才會(huì)有最小值，最小值為 :這樣，物體在F1、 F2 和 F3 的作用下，將沿x 方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)隨堂闖關(guān)基礎(chǔ)鞏固題1、一條輕繩承受的拉力達(dá)到1000N 時(shí)就會(huì)拉斷，若用此繩進(jìn)行拔河比賽，兩邊的拉力大小都是600N 時(shí)，則繩子（）A、一定會(huì)斷B 、一定不會(huì)斷C、可能斷，也可能不斷D 、只要繩子兩邊的拉力相等，不管拉力多大，合力總為0，繩子永遠(yuǎn)不會(huì)斷2、一根輕質(zhì)細(xì)繩能承受的最大拉力是G，現(xiàn)把一重力為G 的物體系在繩的中點(diǎn)，兩手先并攏分別握住繩的兩端，然后緩慢地左右對(duì)稱地分開，若想繩不斷，

8、兩繩間的夾角不能超過（）0000A45B、60C、 120D、1353、物體受到三個(gè)共點(diǎn)力的作用，以下分別是這三個(gè)力的大小，不可能使該物體保持平衡狀態(tài)的是（）A、3N ，4N，6NB、1N，2N ，4NC、2N，4N， 6ND、5N，5N，2N4、設(shè)有五個(gè)力同時(shí)作用在質(zhì)點(diǎn)P，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和三條對(duì)角線，如圖所示，這五個(gè)力中的最小力的大小為F，則這五個(gè)力的合力等于（）A、3FB、4FC、 5FD、6F思維拓展題5、如圖所示，物體M 在斜向右下方的推力F 作用下，在水平地面上恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則推力FF和物體 M 受到的摩擦力的合力方向是（）MA 豎直向下B 。豎直向上C斜向

9、下偏左D 、斜向下偏右6兩個(gè)共點(diǎn)力同向時(shí)合力為a，反向時(shí)合力為b，當(dāng)兩個(gè)力垂直時(shí)，合力大小為（）A a 2b2B 、( a2b 2 ) / 2C a ba bD 、2自主探究題7、如圖所示，長(zhǎng)為5m 的細(xì)繩兩端分別系于豎立在地面上相距為4m 的兩桿的頂端A 、 B。繩上掛一個(gè)光滑的輕質(zhì)掛鉤，其下連著一個(gè)重為12N 的物體。平衡時(shí)繩中的張力T=_ 。答案： 1、B 2、C 3B 4、D 5、A 提示：物體 M 受四個(gè)力作用，支持力和重力都在豎直方向上， 故推力 F 與摩擦力的合力一定在豎直方向上， 由于推力 F 的方向斜向下，由此可斷定力 F 與摩擦力的合力一定豎直向下。 6、B 7、10N課后

10、測(cè)試基礎(chǔ)題1、兩個(gè)共點(diǎn)力 F1 與 F2 ，其合力為 F，則（）A合力一定大于任一分力B合力有可能小于某一分力C分力 F1 增大，而 F2 不變，且它們的夾角不變時(shí)，合力 F 一定增大D當(dāng)兩分力大小不變時(shí)，增大兩分力的夾角，則合力一定減小2、有兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)是40N，一個(gè)是 F，它們的合力是100N，則 F 的大小在下列各力中可能的是（）A20NB。40NC。80ND、160N3、下列物理量中，是矢量的是（）A重力B、質(zhì)量C、長(zhǎng)度4、有關(guān)矢量和標(biāo)量的說法中正確的是（）D、速度A凡是既有大小，又有方向的物理量都叫矢量B矢量的大小可直接相加，矢量的方向應(yīng)遵守平行四邊形定則C速度是矢量，但速度不能

11、按平行四邊形定則求合速度，因?yàn)槲矬w不能同時(shí)向兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)D只用大小就可以完整描述的物理量是標(biāo)量5、關(guān)于幾個(gè)力與其合力的說法中，正確的是（ ）A合力的作用效果跟原來幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同B合力與原來那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上C合力的作用可以替代原來那幾個(gè)力的作用D求幾個(gè)力的合力遵從平行四邊形定則6、當(dāng)兩個(gè)力夾角為1800 時(shí)，兩力的合力為2N；當(dāng)這兩個(gè)力的夾角為900 時(shí)，其合力為 10N，則下列說法中正確的是（ ）A此合力大小的變化范圍在 2N 和 14N 之間變化B此合力大小的變化范圍在 2N 和 10N 之間變化C兩力的大小分別是 2N 和 8ND兩力的大小分別是6N和8N、F中的7兩

12、個(gè)力 F、F2的合力為 F，如果兩力間的夾角 不變，當(dāng) F121一個(gè)力變大時(shí)（）A F 的大小一定增大B。F 的大小可能不變CF 可能變大D。當(dāng) 00 900 時(shí)， F 的大小一定增大8一物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)三個(gè)力的作用，下列幾組力的合力可能為0 的是（）A5N、7N、8NB、5N、2N、3NC1N、5N、10ND、1N、10N、10N拓展題9如圖所示，質(zhì)量為 10kg 的物體在水平面上向由運(yùn)動(dòng)， 此時(shí)受到的水平力向左，大小為 20N，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 =0.2，則物體所受的合力是 （）A 20N，水平向左B19.6N，水平向左VC 39.6N，水平向左D 0.4N，水平向左F10.兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力，當(dāng)它們之間的夾角為900時(shí)，合力大小為F，則當(dāng)它們之間的夾角為1200時(shí)，合力的大小為（）A2FB、2FC、2 FD、3F2211、物體受到n 個(gè)力而平衡，如果將其中一個(gè)大小為10N的分力旋轉(zhuǎn)900（其他力均不變化），這時(shí)