2021學(xué)年高中物理 第3章 相互作用：第4節(jié) 力的合成同步教學(xué)案 新人教版必修1

1、此資料由網(wǎng)絡(luò)收集而來，如有侵權(quán)請告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負責(zé)傳遞知識。第4節(jié)力的合成1當(dāng)一個物體受到幾個力的共同作用時，我們?？梢郧蟪鲞@樣一個力，這個力產(chǎn)生的效果跟原來幾個力的共同效果_，這個力就叫那幾個力的_，原來的幾個力叫做_求幾個力的_的過程或方法，叫力的合成2平行四邊形定則：兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為_作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的_就代表合力的大小和_這個法則叫做平行四邊形定則對力這種既有大小又有方向的物理量，進行合成運算時，一般不能用代數(shù)加法求合力，而必須用平行四邊形定則3如果一個物體受到兩個或更多力的作用，有些情況下這些力_上，或者雖不作用在_上，但它們的_

2、交于一點，這樣的一組力叫做共點力4當(dāng)兩個共點力F1、F2大小一定時，合力F的大小和方向隨著F1、F2之間的夾角而變化當(dāng)夾角0時，力F1、F2在同一直線上且方向相同，F(xiàn)_，方向跟兩個力的方向_，此時，合力最大當(dāng)夾角180時，力F1、F2在同一直線上且方向相反，F(xiàn)|F1F2|，方向跟兩個力中_相同，此時，合力最小當(dāng)夾角90，F(xiàn)_.由上述分析可知，合力的大小可在最大值和最小值之間取值，取值范圍為_F_.5關(guān)于幾個力與它們的合力的說法正確的是()A合力的作用效果跟原來那幾個力共同作用的效果相同B合力與原來那幾個力同時作用在物體上C合力的作用可以代替那幾個力的作用D求幾個力的合力遵從平行四邊形定則6關(guān)于

3、合力與其兩個分力的關(guān)系，正確的是()A合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力B合力的大小隨分力夾角的增大而增大C合力的大小一定大于任意一個分力D合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力7有兩個共點力，大小分別是4 N和7 N，則它們的合力大小()A最大是12 N B最小是3 NC可能是28 N D可能是1 N【概念規(guī)律練】知識點一合力與分力1關(guān)于合力的下列說法中正確的是()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幾個力的合力可能大于這幾個力中最大的力2關(guān)于兩個分力F1、F2及它們的合力F，下列說法正確的是(

4、)A合力F一定與F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果相同B兩力F1、F2一定是同種性質(zhì)的力C兩力F1、F2一定是同一個物體所受的力D兩力F1、F2與F是物體同時受到的三個力知識點二探究求合力的方法3在探究求合力的方法實驗中，某實驗小組采用了如圖1所示的實驗裝置實驗中，把橡皮條的一端固定在板上的G點，橡皮條的另一端拴上兩條細繩套，將木板豎直固定好，在兩條細繩套上分別掛上適當(dāng)?shù)你^碼，互成角度拉橡皮條使之伸長，將結(jié)點拉到某一位置O，此時需要記下結(jié)點的位置O以及_和_.再用一條細繩套掛上適當(dāng)?shù)你^碼把橡皮條拉長，使結(jié)點也到達同一個位置O，再次記錄_和_.實驗時，用兩個力拉橡皮條和用一個力拉橡皮條都使之伸長且使結(jié)

5、點到達同一個位置O的目的是_.圖1知識點三平行四邊形定則4下列說法中錯誤的是()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5已知F1F210 N，求以下兩種情況下二力的合力：(1)F1與F2垂直(2)F1與F2成120角【方法技巧練】一、用圖解法和計算法求物體所受合力6.圖2如圖2所示，物體受到大小相等的兩個拉力作用，每個拉力都是20 N，夾角是60，求這兩個力的合力(用兩種方法求)7在電線桿的兩側(cè)常用鋼絲繩把它固定在地上(如圖3)如果鋼絲繩與地面的夾角AB60，每

6、條鋼絲繩的拉力都是300 N，求兩根鋼絲繩作用在電線桿上的合力圖3二、用力的合成的知識解決實際問題8.圖4水平橫梁一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B.一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m10 kg的重物，CBA30，如圖4所示，則滑輪受到繩子的作用力為(g取10 N/kg)()A50 N B50 NC100 N D100 N1關(guān)于共點力，下列說法中不正確的是()A作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，這兩個力是共點力B作用在一個物體上的兩個力，如果是一對平衡力，則這兩個力是共點力C作用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用點在同一點上，則這幾個力是共點力D作

7、用在一個物體上的幾個力，如果它們的作用線相交于同一點，則這幾個力是共點力2關(guān)于合力，下列說法正確的是()A一個力的作用效果如果與幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫那幾個力的合力B合力一定大于任何一個分力C合力就是幾個力的代數(shù)和D合力小于任何一個分力是可能的3物體同時受到同一平面內(nèi)的三個力的作用，下列幾組力的合力可能為零的是()A5 N、7 N、8 N B5 N、1 N、3 NC1 N、5 N、10 N D10 N、10 N、10 N4重100 N的物體放在水平地面上，今用60 N的力豎直向上提物體，則物體所受的合力為()A0 B40 N，方向向下C60 N，方向向上 D100 N，方向向

8、下5如圖5所示為兩個共點力的合力F隨兩分力的夾角變化的圖象，則這兩個分力的大小分別為()圖5A1 N和4 N B2 N和3 NC1 N和5 N D2 N和4 N6.圖6如圖6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動，則推力F和物體M受到的摩擦力的合力方向是()A豎直向下 B豎直向上C斜向下偏左 D斜向下偏右7兩個共點力的大小分別為F115 N，F(xiàn)29 N，它們的合力不可能等于()A9 N B25 NC6 N D21 N8.圖7設(shè)有三個力同時作用在質(zhì)點P上，它們的大小和方向相當(dāng)于正六邊形兩條邊和一條對角線，如圖7所示，這三個力中最小的力的大小為F，則這三個力的合力等于(

9、)A3F B4FC5F D6F9如圖8所示，水平地面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過柱頂?shù)亩ɑ唽?00 N的貨物拉住已知人拉著繩子的一端，且該端與水平方向夾角為30，則柱頂所受壓力大小為()圖8A200 N B100 NC100 N D50 N10.圖9如圖9所示，兩個共點力F1、F2的大小一定，夾角是變化的，合力為F.在角從0逐漸增大到180的過程中，合力F的大小變化情況為()A從最小逐漸增加到最大B從最大逐漸減小到零C從最大逐漸減小到最小D先增大后減小題號12345678910答案11如圖10所示，水平電線AB對電線桿的拉力是300 N，斜牽引索BC對電線桿的拉力是500 N，這時電

10、線桿正好和水平地面垂直如果電線桿自重800 N，那么電線桿對地面的壓力是多大？圖1012.圖11如圖11所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力大小F1為100 N，方向為東偏南30，為了使船受到的合力能恰沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直，求出風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大小第4節(jié)力的合成課前預(yù)習(xí)練1相同合力分力合力2鄰邊對角線方向3共同作用在同一點同一點延長線4F1F2相同較大的力的方向|F1F2|F1F25ACD6D根據(jù)平行四邊形定則可知：兩個共點力的合力的大小不一定大于小的分力，小于大的分力；合力的大小也不隨夾角的增大而增

11、大；并且也不一定大于任意一個分力7B這兩個力方向相同時合力最大，最大值為F合F1F24 N7 N11 N方向相反時合力最小，最小值F合F2F17 N4 N3 N，合力范圍是3 NF合11 N只有B正確課堂探究練1CD力的合成遵循力的平行四邊形定則，所以A錯誤；幾個力同向時，合力為幾個力大小之和，比任何一個力都大，只要幾個力的大小和方向合適，合力可以為零，比幾個力中最小的力還小，所以B錯誤，C、D正確2AC只有同一個物體的受力才能合成，分別作用在不同物體上的力不能合成，合力是對原來幾個力的等效替換，分力可以是不同性質(zhì)的力，但受力分析時，分力與合力不能同時存在，故正確選項為A、C.點評合力與分力是

12、一種“等效替換”關(guān)系，一個物體不能同時受到分力與合力，也就是說，合力與分力不能同時作用在同一個物體上3兩細繩的方向兩組鉤碼的個數(shù)該細繩的方向鉤碼的個數(shù)兩次拉到同樣的位置O，橡皮條的伸長量相同，兩次作用效果相同，這樣一組鉤碼單獨拉時的力，就是兩組鉤碼共同拉時拉力的合力4C5見解析解析(1)當(dāng)F1與F2垂直時，由平行四邊形定則作出平行四邊形，如圖甲所示，由勾股定理可得：FF114.14 N.合力的方向與F1的夾角為：tan F2/F110/101，45.(2)當(dāng)F1，F(xiàn)2互成120角時，作出平行四邊形，由于F1F2，故所得平行四邊形為菱形，且F平分F1、F2的夾角，如圖乙所示，F(xiàn)F1F210 N，

13、F與F1的夾角60.點評作出力的合成的示意圖，將求解合力的物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)的幾何問題，利用數(shù)學(xué)知識來解決該問題6用作圖法求得合力為35 N，用計算法求得合力為34.6 N解析解法一取圖(1)中的某段長表示5 N，作出平行四邊形，量得對角線長即可求出合力F大小為35 N，合力的方向沿F1、F2夾角的平分線解法二由于兩個力大小相等，所以作出的平行四邊形是菱形，可用計算法求得合力F，如圖(2)所示，F(xiàn)2F1cos 30F134.6 N.7519.6 N，方向豎直向下解析解法一圖解法自O(shè)點引兩條有向線段OC和OD，夾角為60 .設(shè)每單位長度表示100 N，則OC和OD的長度都是3個單位長度，作出平行

14、四邊形OCED，如右圖所示，其對角線OE就表示兩個拉力F1、F2的合力F，量得OE長為5.2個單位長度所以合力F1005.2 N520 N.用量角器量得COEDOE30，所以合力方向豎直向下解法二計算法先畫出力的平行四邊形，如右圖所示，由于，得到的是菱形，連結(jié)CD、OE，兩對角線垂直且平分，表示300 N，COO30 .在三角形OCO中cos 30在力的平行四邊形中，各線段的長表示力的大小，則有F1cos 30，所以合力F2F1cos 302300 N519.6 N方向豎直向下方法總結(jié)矢量的運算遵循平行四邊形定則，作圖法和計算法是運用這一法則進行矢量運算的具體方法：(1)作圖法：要選取統(tǒng)一標(biāo)度

15、，嚴格作出力的圖示及平行四邊形，用統(tǒng)一標(biāo)度去量度作出的表示合力的對角線，求出合力的大小，再量出對角線與某一分力的夾角，求出合力的方向(2)計算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求出表示合力的對角線8C本題考查二力平衡條件及兩個等大的力互成120的合力求法以滑輪為研究對象，懸掛重物的繩的張力是Fmg100 N，故小滑輪受到繩的作用力沿BC、BD方向，大小都是100 N.從右圖中看出，CBD120，CBFDBF，得CBF60，即CBF是等邊三角形，故F100 N方法總結(jié)在力的合成問題中常遇見的題目有以下幾種：在合成圖中有直角，可以利用直角三角形的知識求解若兩個力相等，兩力合成

16、的平行四邊形是菱形，可以利用菱形的對角線垂直平分的知識求解若兩個力相等，且兩個力的夾角為120，可由幾何知識知合力的大小等于其中一個分力的大小課后鞏固練1A根據(jù)共點力的概念，幾個力如果都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于同一個點，這幾個力叫做共點力，所以C、D項正確一對平衡力一定作用在同一條直線上，它們一定是共點力，故B正確對于A選項中所描述的兩個力，它們有可能一上一下，互相平行但不共點，所以A項錯誤2AD力的合成遵循力的平行四邊形定則，力是矢量，既有大小，又有方向，所以求幾個力的合力是求這幾個力的矢量和，C錯合力的大小可能大于任何一個分力，也可能小于任何一個分力，D對3AD對于A組，5 N和7 N的合力F所在的范圍是：2 NF12 N,8 N處在合力范圍內(nèi)，A組合力可能為零，同理可知D組合力也可能為零，A、D正確4A60 N的力提不起100 N的物體，物體受地面支持力40 N，物體靜止，合力為零5B由圖象知，兩力方向相同時，合力為5 N即F1F25 N；方向相反時，合力為1 N，即F1F21 N.故F13 N，F(xiàn)22 N，B正確6A物體M受四個力作用，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7B8A由幾何關(guān)系得F32F，又F1、F2夾角為120，大小均