第三章  相互作用——3.4   力的合成和分解1、能從力的作用效果理解合力和分力的概念,初步體會等效代替的物理思想。2、掌握力的平行四邊形定則,知道它是矢量合成的普遍規(guī)則。會用作圖法和平行四邊形定則知識計算合力。3、知道什么是力的合成和力的分解1、幾個力如果都作用在物體的        ,或者幾個力作用在物體上的不同點,但這幾個力的作用線延長后相交于            ,這幾個力就叫共點力,所以,共點力不一定作用在同一點上,如圖所示的三個力F1、F2F3均為共點力。2.合力與分力 如果一個力的作用效果與其他幾個力的____________相同,那么這個力與另外幾個力等效或可以相互替代,就把這一個力叫做另外幾個力的合力,另外幾個力叫做____________?;コ山嵌鹊亩铣蓵r,可以用表示這兩個力的線段為___________作平行四邊形。這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的______________________________。3.力的合成 求幾個力的      的過程叫力的的合成。兩個以上的力合成的方法:先求出任意兩個力的合力,然后再將這個合力與第三個力合成,直到把        都合成進去,最后得到的結果就是這些力的合力。4.力的分解1)定義:已知一個力求它的分力的過程。2)與力的合成的關系:力的分解是力的合成的             ,同樣遵守平行四邊形定則。3)分解法則把一個已知力F作為平行四邊形的              ,與力F共點的平行四邊形的兩個          。5.力的等效和替代合力與分力:                                                            。注意:合力與分力只是在作用效果上相同,可以是相同性質(zhì)的力也可是不同性質(zhì)的力,合力與分力不能同時存在,也不能同時參與運算。互成角度兩個力的等效和替代(1)在木板上鋪一張白紙,把橡皮條一端釘在白紙上S點,另一端栓上兩個繩套(2)用一個彈簧秤拉繩套,使橡皮條伸長至O點,記下彈簧秤的讀數(shù),描出細繩的方向(在繩延長線的方向上,在繩的下方標出一點B)。(3)用兩個彈簧秤互成角度拉繩套,使得橡皮條也伸到o,記下彈簧秤的讀數(shù),描出兩條細繩的方向(在兩條繩的下方各標出一點M,N)。(4)取下紙片,連接OB , OM , ON , 相同的標度作出力以及的圖示(5)改變的方向,重復上述實驗。根據(jù)實驗結果,可以得出這三個力滿足什么樣的幾何關系?實驗結論:平行四邊形定則求兩個互成角度的力的合力,可以用表示這兩個力的線段作鄰邊,作平行四邊形,它的_______就表示合力的_______和_______.這叫做力的平行四邊形定則。一、單選題1、列說法中錯誤的是(   A.一個力只能分解成惟一確定的一對分力B.同一個力可以分解為無數(shù)對分力C.已知一個力和它的一個分力,則另一個分力有確定值D.已知一個力和它的兩個分力方向,則兩分力有確定值2、下列說法正確是(  )A.體積小的物體不一定可以看做質(zhì)點B.勻變速直線運動的加速度一定沿正方向C.摩擦力一定阻礙物體運動D.兩個力合成,若其中一個分力增大,則合力一定增大3、兩個共點力,一個是40N,另一個等于F,它們的合力是100N,則F的大小可能是(   A40N B50N C150N D80N4、關于兩個力的合力與這兩個力的關系的說法中正確的是(   A.合力比這兩個力的都大    B.合力至少比這兩力中較小的力要大C.合力可能比這兩個力都小    D.合力不可能比這兩個力中較小的力小二、多選題5、下列關于合力的敘述中正確的是( ?。?/span>A.兩個力夾角為θ0≤θ≤π),它們的合力隨θ增大而增大B.合力是原來幾個力的等效代替,合力的作用效果與分力的共同作用效果相同C.合力的大小總不會比分力的代數(shù)和大D.不是同時作用在同一物體上的力也能進行力的合成的運算6下列幾幅圖片是高中力學實驗中常用的儀器和裝置,其中描述正確的是 ( ?。?/span>A.圖甲中電磁打點計時器和電火花計時器均使用交流電,工作電壓都為220VB.圖乙為驗證力的平行四邊形定則的實驗裝置,該實驗采用的科學方法是等效替代法C.利用圖丙裝置可以探究小車速度隨時間變化的規(guī)律,該實驗需要平衡摩擦力D.利用圖丁裝置可以測定自由落體加速度,通常情況測量值會小于當?shù)貙嶋H重力加速度三、非選擇題7、如圖所示,利用圖甲所示的裝置做探究求合力的方法的實驗.1)圖甲中A為圖釘,其作用是固定_________,OBOC為兩個細繩套. 圖乙是某實驗小組在白紙上根據(jù)實驗結果畫出的圖.2)在本實驗中,所用的科學方法是_________________.3)圖乙中,___________(填FF′”)與圖甲中的OA在同一條直線上.4)圖丙中,小陳同學在坐標紙上畫出了兩個已知力,圖中每個小正方形的邊長表示1N,F為根據(jù)平行四邊形定則作出的合力(圖中未畫出),、F的夾角分別為θ1θ2,下列說法正確的是________.AF1=3N                BF=6N                C. θ1=45°                D8.已知F1=12N,F2=16N。這兩個力作用于一點,其夾角θ=90°,分別用作圖法和計算法求出它們的合力F。一、單選題1、如圖所示,、為兩個相互垂直的共點力,F是它們的合力。已知的大小等于3N,的大小等于5N。若改變、的夾角,則它們的合力的大小還可能是(    A.0 B.4N C.8N D.12N2關于兩個大小不變的力、及它們的合力F,下列說法中正確的是(    A.合力F一定與共同作用產(chǎn)生的效果相同B.合力大小不可能等于,也不可能等于C.兩力、F是物體同時受到的三個力D.F的大小隨間夾角的增大而增大3、如圖所示,是用平行四邊形定則求力F1、F2的合力F的示意圖,其中正確的是(     A B C D4、下列說法中錯誤的是( ?。?/span>A.力的合成遵循平行四邊形定則B.一切矢量的合成都遵循平行四邊形定則C.以兩個分力為鄰邊的平行四邊形的兩條對角線都是它們的合力D.與兩個分力共點的那一條對角線所表示的力是它們的合力二、多選題5物體同時受到同一平面內(nèi)三個力作用,下列幾組力的合力可能為零的是(    )A1005N,1004N,2019N B500N,200N,300NC100N,500N1000N D1000N,1000N,1000N6、保持分力F1F2的夾角α不變(α≠180°),當F2的大小、方向不變,現(xiàn)增大F1,則合力F的大小A.一定增大B.可能增大C.可能減小D.可能不變三、非選擇題7、如圖所示,在驗證力的平行四邊形定則的實驗中,PO為橡皮筋,OA、OB為帶有繩套的兩細繩。1)對下列操作和實驗現(xiàn)象的敘述正確的是(______A.兩細繩的夾角要盡可能地大B.必須測出兩細繩的長度,以便畫出力的圖示C.有可能兩彈簧測力計的拉力都比橡皮筋的拉力大D.換用一根彈簧測力計后只需把橡皮筋拉伸到相同長度即可2)在某次實驗中,用兩個彈簧秤拉繩使橡皮筋的一端拉伸到O點,在保持O點位置不變的情況下,下列操作可能實現(xiàn)的有(____A.保持OA、OB兩細線的方向不變,改變兩彈簧秤拉力的大小B.保持OA的方向及A彈簧秤的示數(shù)不變,改變B彈簧秤的拉力大小及方向C.保持彈簧秤A的示數(shù)不變,使彈簧秤B的示數(shù)減小D.保持OB細線的方向不變,使彈簧秤A的示數(shù)減小801811日通車的港珠澳大橋是一座跨海大橋,連接香港大嶼山、澳門半島和廣東省珠海市,全長為49.968千米,主體工程海中橋隧35.578千米,其中海底隧道長約6.75千米,橋梁長約29千米。橋梁采用斜拉索式,如圖假設斜拉橋中對鋼索與豎直方向的夾角都是30°,每根鋼索中的拉力都是,那么它們對塔柱形成的合力有多大?方向如何?參考答案【實踐研究】1、A;2、A;3、D;4、C;5BC;6BD;7、【答案】   橡皮條    等效替代法    F    BC【解析】(1)[1]圖釘A的作用是固定橡皮條.(2) [2]合力與分力是等效替代的關系,所以本實驗采用的等效替代法.(3) [3]F是用一個彈簧測力計直接得到的合力,故圖乙中的F與圖甲中的OA在同一條直線上.(4) [4]根據(jù)平行四邊形定則,作出兩個力的合力,如圖所示. 從圖上可知,,合力F=6N,根據(jù)幾何關系知F1F的夾角為θ1=45°. 由圖可知θ1>θ2,故BC正確.8、【答案】   ,方向與方向成【解析】作圖法:則合力大小為F=4N×5=20N,用量角器量得合力與F1夾角為530;計算法:合力大小為:,合力的方向為,與F1夾角為θ,則,解得θ=530【課后鞏固】1、B2、A;3、A;4、C;5、BD;6BCD;7【答案】   C    CD【解析】1)[1A.兩細繩的夾角要適當,夾角太大造成的誤差也比較大,故A錯誤;B.不必要測出兩細繩的長度,,只需記錄細繩的方向、O點位置和彈簧測力計的示數(shù)即可,故B錯誤;C.兩彈簧測力計的拉力的合力與橡皮筋的拉力大小相等,兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大,故C正確;D.兩次拉橡皮筋時,為了使兩次達到效果相同,橡皮筋結點必須拉到同一位置O,故D錯誤。2)[2A.在保持O點位置不變的情況下,即兩彈簧秤拉力的合力不變;保持OA、OB兩細線的方向不變,改變兩彈簧秤拉力的大小,不能滿足共點力平衡,故A錯誤;B.在兩彈簧秤拉力的合力不變的條件下,保持OA的方向及A彈簧秤的示數(shù)不變,改變B彈簧秤的拉力大小及方向,不能滿足共點力平衡,故B錯誤;C.在兩彈簧秤拉力的合力不變的條件下,保持彈簧秤A的示數(shù)不變,使彈簧秤B的示數(shù)減小,可以通過改變兩彈簧秤拉力的方向來達到共點力平衡,故C正確;D.在兩彈簧秤拉力的合力不變的條件下,保持OB細線的方向不變,使彈簧秤A的示數(shù)減小,可以通過改變彈簧秤A的拉力的方向和B彈簧秤拉力大小來達到共點力平衡,故D正確。8、【答案】       豎直向下【解析】把兩根鋼索的拉力看成沿鋼索方向的兩個分力,以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋€平行四邊形,其對角線就表示它們的合力。由對稱性可知,合力方向一定沿塔柱豎直向下。下面用作圖法求這個合力的大?。?/span>點引兩根有向線段,它們跟豎直方向的夾角都為.取單位長度為N,則的長度都是3個單位長度。量得對角線長為5.2個單位長度,所以合力的大小為. 

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4 力的合成和分解

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