專(zhuān)題五力的合成與分解及實(shí)驗(yàn)

專(zhuān)題五力的合成與分解及實(shí)驗(yàn)【知識(shí)梳理】考點(diǎn)1合力與分力如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來(lái)幾個(gè)力共同作用的效果,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的,原來(lái)的幾個(gè)力叫做這個(gè)力的.

考點(diǎn)2共點(diǎn)力多個(gè)力都作用在物體的,或者它們的延長(zhǎng)線交于,則這幾個(gè)力稱為共點(diǎn)力.

考點(diǎn)3平行四邊形定則用表示兩個(gè)共點(diǎn)力的有向線段為作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的就表示這兩個(gè)力的合力的大小和方向.

考點(diǎn)4力的合成:求幾個(gè)力的合力的過(guò)程(1)力的合成遵循.若求三個(gè)力的合力,可以先求出任意兩個(gè)力的合力,再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力,以此類(lèi)推可以求更多個(gè)力的合力.

(2)兩個(gè)力(F1、F2)的合成的規(guī)律.①它們的合力(F)的大小范圍為.

②當(dāng)兩個(gè)分力間的夾角增大時(shí),它們的合力的大小逐漸.

③合力的大小可能分力,也可能分

力,還可能分力.

考點(diǎn)5力的分解:求一個(gè)力的分力的過(guò)程(1)力的分解是力的合成的,同樣也遵循平行四邊形定則.

(2)無(wú)附加條件時(shí),同一個(gè)力F可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力.在具體問(wèn)題中,常按照力的進(jìn)行分解.

考點(diǎn)6實(shí)驗(yàn):探究力的合成的平行四邊形定則(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究力的合成的平行四邊形定則.(2)實(shí)驗(yàn)器材:方木板一塊、彈簧測(cè)力計(jì)兩個(gè)、細(xì)繩兩段、橡皮條一段、白紙、鉛筆、刻度尺、量角器、圖釘.(3)實(shí)驗(yàn)原理:利用測(cè)力計(jì)測(cè)力作矢量圖驗(yàn)證力的合成的平行四邊形定則.(4)實(shí)驗(yàn)步驟:①把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn).②把兩條細(xì)繩接在橡皮條的另一端,通過(guò)細(xì)繩用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮條,使結(jié)點(diǎn)伸長(zhǎng)到O點(diǎn).③用鉛筆記下O點(diǎn)的位置,畫(huà)下兩條細(xì)繩的方向,并記下兩個(gè)測(cè)力計(jì)的讀數(shù).④在紙上按作出兩個(gè)力F1、F2的圖示,用平

行四邊形定則求出合力F.⑤只用一個(gè)測(cè)力計(jì),通過(guò)細(xì)繩把橡皮條上的結(jié)點(diǎn)拉到,記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向,按同樣的比例作出這個(gè)力F'的圖示.比較F'與用平行四邊形定則求得的合力F,看兩個(gè)力大小是否相等,方向是否相同.

⑥改變力F1和F2的夾角和大小,再做兩次,得出結(jié)論.【典型示例】例1作用在物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力,大小均為30N,夾角為120°,則這兩個(gè)力的合力大小是()A.15NB.30NC.50ND.60N例2.兩個(gè)力F1和F2間的夾角為θ，兩力的合力為F，以下說(shuō)法正確的是（）A．若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F就越大B．合力F總比分力F1和F2中任何一個(gè)力都大C．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就必然增大D．若合力F不變，θ角越大，分力F1和F2就越大例3在“探究力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮條的端點(diǎn)拉到點(diǎn)O后,作出了這兩個(gè)拉力F1、F2的圖示,再改用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮條的端點(diǎn)拉到同一點(diǎn)O,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F3=5.0N.(1)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是.(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前的字母)

A.彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零B.在彈簧的彈性限度內(nèi),應(yīng)使拉力適當(dāng)大一些C.彈簧測(cè)力計(jì)拉力方向應(yīng)與木板平面平行D.F1、F2的夾角越大越準(zhǔn)確(2)在下圖中作出彈簧測(cè)力計(jì)拉力F3的圖示.(3)以兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線表示的力是F4,則在F1、F2、F3、F4這四個(gè)力中該同學(xué)應(yīng)該探究的是這兩個(gè)力的關(guān)系.

【課堂反饋】一、單選題1．作用在向一物體上的下列幾組力中，可能使物體做勻速直就運(yùn)動(dòng)的是（）A．3N，4N，5N B．2N，3N，6N C．1N，4N，6N D．4N，6N，11N2．若兩個(gè)力大小分別為F1=3N、F2=8N，則它們的合力大小可能為（）A．1N B．3N C．10N D．13N3．如圖所示，小明用繩拉著裝滿沙子的車(chē)，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（）

A． B． C． D．4．下列關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述正確的是（）A．在“探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律”過(guò)程中主要運(yùn)用了等效法B．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法運(yùn)用了微元法C．當(dāng)時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了理想模型法D．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，再把各小段位移相加，這里主要運(yùn)用了類(lèi)比法5．兩個(gè)大小均為10N的共點(diǎn)力，它們的合力大小范圍為10N~20N，則它們的夾角不可能是（）A．130° B．90° C．50° D．20°6．關(guān)于合力與分力，下列說(shuō)法正確的是（）A．合力的大小一定大于每一個(gè)分力的大小B．合力的大小至少大于其中一個(gè)分力C．合力的大小可以比兩個(gè)分力都大，也可以比兩個(gè)分力都小D．合力不能與其中的一個(gè)分力相等7．一大力士用繩子拉動(dòng)汽車(chē)，繩中的拉力為F，繩與水平方向的夾角為θ。若將F沿水平和豎直方向分解，則其豎直方向的分力為（）A．0 B．FC．Fcosθ D．Fsinθ8．如圖所示為門(mén)鎖關(guān)門(mén)時(shí)的示意圖，鎖舌尖角為，此時(shí)鎖殼擠壓鎖舌的力為40N，鎖舌表面較光滑，摩擦不計(jì)，則關(guān)門(mén)時(shí)彈簧對(duì)鎖舌的作用力為（，）（）A．24N，拉力 B．24N，推力 C．32N，拉力 D．32N，推力9．某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖所示，其中為固定橡皮條的圖釘，為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，和為細(xì)繩。本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（）A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．歸納法10．在探究“力的合成的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則讀數(shù)為11．如圖所示，在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，兩彈簧測(cè)力計(jì)將橡皮條拉伸到O點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是（）A．應(yīng)平行于木板拉彈簧測(cè)力計(jì)，且兩個(gè)測(cè)力計(jì)都不能超過(guò)最大刻度B．只需記錄兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)C．應(yīng)保證BO、CO相互垂直D．改用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)，只需保證橡皮條方向與原來(lái)一致12．在“研究共點(diǎn)力的合成”實(shí)驗(yàn)中，、是用兩彈簧秤同時(shí)拉橡皮筋到點(diǎn)的拉力，表示以、為鄰邊的平行四邊形對(duì)角線，表示用一彈簧秤拉橡皮筋到點(diǎn)時(shí)的拉力．則合理的圖（）A． B．.C． D．13.如圖，甲、乙兩位同學(xué)分別用力F1、F2共同提著一桶水，水桶靜止；丙同學(xué)單獨(dú)向上用力F也能提著這桶水，讓水桶保持靜止，則F1和F2的合力（）A．大于F B．小于F C．等于F D．方向向下14.如圖所示，用根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向夾30°角且繃緊，小球入處于靜止，則需對(duì)小球施加的最小力等于（）A．mg B．mg C．mg D．mg二、實(shí)驗(yàn)題15．同學(xué)們探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律。如圖所示，實(shí)驗(yàn)儀器中有一個(gè)小銅環(huán)連接了一根橡皮筋和兩根細(xì)繩套。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中受力分析的研究對(duì)象是______；A．橡皮筋B．小銅環(huán)C．細(xì)繩套(2)分力與合力是等效的，實(shí)驗(yàn)中有關(guān)等效的敘述正確的是______；A．橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度相同B．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等C．小銅環(huán)被拉至同一位置且處于靜止?fàn)顟B(tài)(3)某次實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)記錄了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和細(xì)繩套的方向如圖所示。其中用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)共同拉小銅環(huán)時(shí)的力F1=3.5N，F(xiàn)2=3.0N；只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉小銅環(huán)時(shí)的力F=4.5N。請(qǐng)?jiān)趫D中完成F1、F2以及F的圖示。多次實(shí)驗(yàn)尋找規(guī)律，可以得出的結(jié)論是______。三、解答題14．如圖所示，一物體受四個(gè)力的作用：重力G=100N、與水平方向成37°角的