靜力學專題三 力的合成和分解(七)

力的合成與分解鞏固提升第一部分：力的合成1．合力與分力如果一個力作用在物體上產(chǎn)生的效果跟原來幾個力的共同效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力，原來的幾個力叫做分力．2．合力與分力的三性3．合力與分力間的大小關(guān)系當兩分力F1、F2大小一定時，(1)最大值：兩力同向時合力最大，F(xiàn)＝F1＋F2，方向與兩力同向；(2)最小值：兩力方向相反時，合力最小，F(xiàn)＝|F1－F2|，方向與兩力中較大的力同向；(3)合力范圍：兩分力的夾角θ(0°≤θ≤180°)不確定時，合力大小隨夾角θ的增大而減小，所以合力大小的范圍是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.4．三個力合力范圍的確定(1)最大值：當三個力方向相同時，合力F最大，F(xiàn)max＝F1＋F2＋F3.(2)最小值：①若其中兩個較小的分力之和(F1＋F2)≥F3時，合力的最小值為零，即Fmin＝0；②若其中兩個較小的分力之和(F1＋F2)<F3時，合力的最小值Fmin＝F3－(F1＋F2)．(3)合力的取值范圍：Fmin≤F≤F1＋F2＋F3.5.力的合成方法（1）．力的合成：求幾個力的合力的過程．（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鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向．典型例題1：已知兩個分力的大小為F1、F2，它們的合力大小為F，下列說法中正確的是()A．不可能出現(xiàn)F<F1同時F<F2的情況B．不可能出現(xiàn)F>F1同時F>F2的情況C．不可能出現(xiàn)F<F1＋F2的情況D．不可能出現(xiàn)F>F1＋F2的情況拓展1．兩個共點力F1和F2的合力大小為6N，則F1與F2的大小可能是()A．F1＝2N，F(xiàn)2＝9NB．F1＝4N，F(xiàn)2＝8NC．F1＝1N，F(xiàn)2＝8ND．F1＝2N，F(xiàn)2＝1N拓展2．已知三個分力的大小依次為3N、5N、9N，關(guān)于這三個分力的合力大小，下面給出了四個值：①0N②1N③5N④18N．其中可能的是()A．只有②③B．只有①②③C．只有②③④D．只有①②④典型例題2．有兩個大小相等的力F1和F2，當它們的夾角為90°時，合力為F；則當它們的夾角為120°時，合力的大小為()A．2FB.FC.FD．F拓展1．如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個力恰好圍成一個閉合的三角形，且三個力的大小關(guān)系是F1＜F2＜F3，則下列四個選項中，這三個力的合力最大的是()ABCD拓展2．如圖所示，AB是半圓的直徑，O為圓心，P點是圓上的一點，在P點作用了三個共點力F1、F2、F3.若F2的大小已知，則這三個力的合力為A．F2B．2F2C．3F2D．4F2拓展3．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m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，如圖所示，則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10m/s2)()A．50NB．50NC．100ND．100N拓展4．如圖所示，一條小船在河中向正東方向行駛．船上掛起一風帆，帆受側(cè)向風作用，風力大小F1為100N，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，求出風力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大小.第二部分：力的分解1．力的分解：已知一個力求它的分力的過程．2．分解法則：力的分解是力的合成的逆運算，同樣遵循平行四邊形定則．3．分解依據(jù)：通常依據(jù)力的作用效果進行分解．（正交分解法）4．一個力在不受條件限制下可分解為無數(shù)組分力將某個力進行分解，如果沒有條件約束，從理論上講有無數(shù)組解，因為同一條對角線可以構(gòu)成的平行四邊形有無窮多個(如圖所示)，這樣分解是沒有實際意義的．實際分解時，一個力按力的作用效果可分解為一組確定的分力．5．一個合力分解為一組分力的情況分析(1)已知合力和兩個分力的方向時，有唯一解．甲乙(2)已知合力和一個分力的大小和方向時，有唯一解．甲乙(3)已知合力F以及一個分力F1的方向和另一個分力F2的大小時，若F與F1的夾角為α，有下面幾種可能：①當Fsinα＜F2＜F時，有兩解，如圖甲所示；②當F2＝Fsinα時，有唯一解，如圖乙所示；③當F2＜Fsinα時，無解，如圖丙所示；④當F2＞F時，有唯一解，如圖丁所示．6.按實際效果分解的幾個實例實例分析地面上物體受斜向上的拉力F，其效果為一方面使物體沿水平地面前進，另一方面向上提物體，因此可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2.F1＝Fcosα，F(xiàn)2＝Fsinα質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使物體具有沿斜面下滑趨勢的分力F1，二是使物體壓緊斜面的分力F2.F1＝mgsinα，F(xiàn)2＝mgcosα質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使球壓緊板的分力F1；二是使球壓緊斜面的分力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝質(zhì)量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是使球壓緊豎直墻壁的分力F1；二是使球拉緊懸線的分力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝質(zhì)量為m的物體被OA、OB繩懸掛于O點，重力產(chǎn)生兩個效果：對OA的拉力F1和對OB的拉力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止，其重力產(chǎn)生兩個效果：一是拉伸AB的分力F1；二是壓縮BC的分力F2.F1＝mgtanα，F(xiàn)2＝典型例題1：．已知兩個共點力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N，則()A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有兩個可能的方向D．F2可取任意方向拓展1．(多選)把一個已知力F分解，要求其中一個分力F1跟F成30°角，而大小未知；另一個分力F2＝F，但方向未知，則F1的大小可能是()A.FB.FC.FD．F拓展2：把一個80N的力F分解成兩個分力F1、F2，其中力F1與F的夾角為30°，求：(1)當F2最小時，另一個分力F1的大??；(2)F2＝50N時，F(xiàn)1的大?。湫屠}2：如圖358所示，圓弧形貨架擺著四個完全相同的光滑小球，O為圓心．則對圓弧面的壓力最小的是()A．a(chǎn)球B．b球C．c球D．d球拓展1：在圖中，AB、AC兩光滑斜面互相垂直，AC與水平面成30°角．如果把球O的重力G按照其作用效果分解，則兩個分力的大小分別為()A.C.G，GB.G,GG，GD．G，G拓展2：(多選)如圖所示，重物的質(zhì)量為m，輕細繩AO與BO的A端、B端是固定的，平衡時AO是水平的，BO與水平面的夾角為θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是()A．F1＝mgcosθB．F1＝mgcotθC．F2＝mgsinθD．F2＝拓展3：如圖所示，水平地面上的物體重G＝100N，受到與水平方向成37°角的拉力F＝60N，支持力FN＝64N，摩擦力Ff＝16N，求物體所受的合力及物體與地面間的動摩擦因數(shù)．課后鞏固練習：1．(多選)下列物理量在運算時遵循平行四邊形定則的有()A．時間B．位移C．速度D．加速度2．如圖所示，三個共點力F1、F2與F3作用在同一個質(zhì)點上，其中F1與F2共線且反向，F(xiàn)2與F3垂直，F(xiàn)1＝6N，F(xiàn)2＝2N，F(xiàn)3＝3N．則質(zhì)點所受的合力為()A．7NB．11NC．1ND．5N3．兩位同學用同樣大小的力共同提起一桶水，桶和水的總重量為G.下列說法正確的是()A．當兩人對水桶的作用力都是沿豎直向上的方向時，每人的作用力大小等于GB．當兩人對水桶的作用力都是沿豎直向上的方向時，每人的作用力大小等于C．當兩人對水桶的作用力之間的夾角變大時，每人的作用力大小變小D．當兩人對水桶的作用力之間的夾角變大時，每人的作用力大小不變4．一根細繩能承受的最大拉力是G.現(xiàn)把一重為G的物體系在繩的中點，分別握住繩的兩端，先并攏，然后緩慢地左右對稱地分開．若要求繩不斷，則兩繩間的夾角不能超過()A．45°B．60°C．120°D．135°5．某物體在四個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，若F4的方向沿逆時針方向轉(zhuǎn)過60°角，但其大小保持不變，其余三個力的大小和方向均保持不變，此時物體受到的合力的大小為()A．0B.F4C．F4D．2F46．如圖所示，將光滑斜面上物體的重力mg分解為F1、F2兩個力，下列結(jié)論正確的是()A．F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力，F(xiàn)2是物體對斜面的正壓力B．物體受mg、FN、F1、F2四個力作用C．物體只受重力mg和支持力FN的作用D．力FN、F1、F2三個力的作用效果跟mg的作用效果相同7．如圖所示，用繩AC和BC吊起一重物，繩與豎直方向的夾角分別為30°和60°，AC繩能承受的最大拉力為150N，而BC繩能承受的最大拉力為100N，求物體最大重力不能超過多少.參考答案：1.BCD2.D3.B4.C5.C6.C7.重物靜止，建