力物體的平衡及實驗第三周

1、主題內容要求力的合成、分解與共點力的平衡矢量和標量力的合成與分解共點力的平衡實驗與探究實驗三：驗證力的平行四邊形定則1一、力的合成1力的合成的本質就在于保證作用效果相同的前提下，用一個力的作用代替幾個力的作用，這個力就是那幾個力的“等效力”(合力)力的平行四邊形定則是運用“等效”觀點，通過實驗總結出來的共點力的合成法則22共點的兩個力合力的大小范圍是|F1F2|F合F1F23合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一個分力4共點的三個力合力的最大值為三個力的大小之和，最小值可能為零二、力的分解1力的分解遵循平行四邊形定則，力的分解相當于已知對角線求鄰邊2兩個力的合力唯一確定，一個力的兩個

2、分力在無附加條件時，從理論上講可分解為無數(shù)組分力，但在具體問題中，應根據(jù)力實際產生的效果來分解33正交分解法：把一個力分解成兩個互相垂直的分力，這種分解方法稱為正交分解法用正交分解法求合力的步驟：首先建立平面直角坐標系，并確定正方向把各個力向x軸、y軸上投影，但應注意的是：與確定的正方向相同的力為正，與確定的正方向相反的為負，這樣，就用正、負號表示了被正交分解的力的分力的方向求在x軸上的各分力的代數(shù)和Fx合和在y軸上的各分力的代數(shù)和Fy合4三、物體的受力分析1對物體受力分析的一般思路(1)明確研究對象，研究對象可以是質點、結點、物體、物體系(2)按順序分析物體所受的力，一般可先按重力、彈力、摩

3、擦力的次序分析，再分析其他力(3)正確畫出受力圖，注意不同對象的受力圖用隔離法分別畫出，對于質點和不考慮力對物體的形變和轉動效果的情況，可將各力平移至物體的重心上，即各力均從重心畫起(4)檢驗，防止錯畫力、多畫力和漏畫力52受力分析的注意事項(1)只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體所施的力(2)只分析根據(jù)性質命名的力(3)每分析一個力，都應找出施力物體(4)合力和分力不能同時作為物體所受的力四、共點力的平衡1平衡狀態(tài)物體處于靜止或者保持勻速直線運動狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)62平衡條件物體所受的合外力為零：F合0.平衡條件常用的表達形式，在正交分解法中有3平衡特點(1)二力平衡時，二力等

4、值、反向、共線；(2)非平行三力平衡時，三力共面、共點且首尾相接圍成三角形；(3)物體在多個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中某一個力跟其余力的合力大小相等、方向相反、作用在一條直線上同時這多個力可以構成一個封閉多邊形74常用的求解方法(1)解三角形法：這種方法主要用來解決三力平衡問題根據(jù)平衡條件并結合力的合成或分解的方法，把三個平衡力轉化為三角形的三條邊，然后通過解這一三角形求解平衡問題(2)正交分解法：建立直角坐標系，把各個力沿坐標軸方向分解，列出沿兩坐標軸的方程，此時平衡條件可表示為：FxF1xF2xFnx0，F(xiàn)yF1yF2yFny0.8五、實驗：驗證力的平行四邊形定則實驗原理：使一個力F

5、的作用效果和兩個力F1、F2的作用效果相同，讓同一條一端固定的橡皮條先后伸長到某點，所以一個力F就是這兩個力F1、F2的合力，作出力F的圖示，再作出兩個力F1、F2的圖示，根據(jù)平行四邊形定則作出以F1、F2為鄰邊的平行四邊形的對角線表示F合，比較F和F合的大小和方向是否相同(1)兩次拉橡皮條的結點一定要拉到同一位置(2)用一個力F拉橡皮條時，作出力的圖示，力的方向一定與橡皮條的方向在同一直線上9鞏固練習10 (單選)(2010年廣東學業(yè)水平測試)一物體受到兩個力的作用，大小分別是6 N和4 N其合力F大小的范圍是()A2 NF10 NB4 NF10 NC6 NF10 N D4 NF6 N解析：

6、二力合成，合力的范圍|F1F2|F合F1F2，故2 NF10 N.答案：A點評：本題屬于“理解”層次，理解合力的范圍115(單選)(2010年深圳學業(yè)水平模擬)大小分別為5 N和15 N的兩個力，同時作用在一個物體上，則它們的合力可能是()A5 NB8 NC15 ND25 N解析：合力范圍為10 NF20 N，故C對答案：C12一、單項選擇題()(110)1關于合力的下列說法，正確的是( )A幾個力的合力就是這幾個力的代數(shù)和B幾個力的合力一定大于這幾個力中的任何一個力C幾個力的合力可能小于這幾個力中最小的力D幾個力的合力一定大于這幾個力中最大的力解析：合力可能大于分力，也可能小于分力或等于分力

7、的大小，故C對答案：C13二、單項選擇題()(1116)11物體同時受到同一個平面內三個共點力的作用，下列幾組力的合力不可能為零的是()A5 N,7 N,8 N B5 N,2 N,3 NC1 N,5 N,10 N D10 N,10 N,10 N解析：A、B、D選項都滿足任意兩個力之和大于(或等于)第三個力的條件，而C選項較小的兩個力之和仍小于最大的力，因此合力不可能為零故選C.答案：C14 (單選)如下圖所示，拖拉機拉著耙耕地，拉力F與水平方向成角，若將該力沿水平和豎直方向分解，則它的水平分力為()AFsin BFcosCFtan DFcot解析：由力的平行四邊形定則，水平分力為Fcos.答案

8、：B點評：熟練應用力的合成和分解以及合成與分解中的一些規(guī)律，是解決本題的根本15(單選)如圖所示，細繩 OA和OB懸掛著一物體P，細繩BO水平，那么關于細繩 AO和BO拉力情況，下列判斷正確的是()AOA繩拉力小于OB繩的拉力BOA繩拉力大于OB繩的拉力COA繩的拉力和OB繩的拉力均小于重物P的重力DOA繩的拉力和OB繩的拉力均大于重物P的重力答案：B16解析：受力分析如下圖，F(xiàn)OA為直角三角形的斜邊，大于直角邊FOB，而FOA與FOB的合力與G等大反向，F(xiàn)OAG，由于角度未知，F(xiàn)OB與G無法比較答案：B點評：本題屬于“應用”層次，考查受力分析的方法17(多選)下面關于力的說法中，正確的是()

9、A合力小于任何一個分力是可能的B力的作用可以改變物體的運動狀態(tài)C物體在受到力作用的同時一定會對其它物體施力D合力一定大于任何一個分力解析：合力可以大于、等于或是小于其中某一分力，A正確，D錯；力的作用效果有兩條：改變物體的運動狀態(tài)、改變物體的形狀，B正確；力的作用是相互的，有受力物體，必有施力物體，C正確答案：ABC18(單選)(2010年天津學業(yè)水平測試)如下圖所示，在“探究求合力的方法”實驗中，將橡皮條的一端固定在水平木板上的A點，另一端系上兩條細繩，用兩個彈簧秤分別鉤住兩條細繩的繩套，互成一定角度地拉橡皮條下列說法正確的是()A兩條細繩必須等長B兩條細繩必須垂直C兩個彈簧稈的拉力必須等大

10、D兩個彈簧稈必須貼近木板表面且與木板平面平行答案：D19解析：實驗中兩分力不一定垂直，也不一定等大，為了在紙上作圖減小誤差，兩彈簧秤必須貼近木板平面且與平面平行答案：D點評：在這個實驗中，用橡皮條在拉力作用下發(fā)生的形變來反映力的作用效果，這個形變包括伸長量和伸長方向兩項，伸長量反映橡皮條所受拉力的大小，伸長方向反映橡皮條所受拉力的方向201(單選)兩個力大小分別為2 N和4 N，作用方向在同一直線上，則它們的合力大小可能是()A0 B6 NC7 N D8 N解析：同一直線上二個力的合力F，|F1-F2 | F F1F2，即2 NF6 N，故B對答案：B212(單選)(2010年廣東佛山學業(yè)水平

11、模擬)兩個共點力的夾角固定不變，其合力為F，當其中一個力增大時，下列說法正確的是( )AF一定增大BF可以不變CF可能增大，也可能減小D當090，F(xiàn)一定減小C223(單選)一根輕繩能承受的最大拉力為G，現(xiàn)將一重量為G的物體系在繩的中點，兩手先并攏握住繩的兩端，然后緩慢地左右對稱分開，若想繩不斷，兩繩間的夾角不能超過()A45B60C120D135解析：物體受力如圖所示，由幾何知識，得：2Fcos G，F(xiàn)G，得60，即兩繩之間的夾角不能超過120，故正確答案為C.答案：C234(單選)(2010年廣東水平測試)如圖所示，用力F把木塊緊壓在豎直墻上不動，木塊對墻的壓力為N，木塊受到的摩擦力為f，受到的重力為G，則()ANF BNFCfG DfG解析：在豎直方向由二力平衡條件得fG.答案：D24三、多項