高中物理第4章怎樣求合力學(xué)案滬科版必修

1怎樣求[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.知道合力與分力的概念及力的合成的概念.2.理解平行四邊形定則是一注 矢量相加遵循平行四邊形定則，兩個(gè)標(biāo)量相加只需按算術(shù)法則相加即可1ABC什么關(guān)系？答 作用效果相同，可以等效替代1A6N，B、C8N， 答 螺絲鉚住(AE與BC、CD不要鉚住)，如圖2所示．其中AB表示一個(gè)分力，AD表示另一個(gè)分力，AC表示合力．(1)改變∠BAD的大小，觀察兩分力間的夾角變化時(shí)合力如何變化答 第三邊，兩邊之差小于第三邊，因此合力大小的范圍為|F1－F2|≤F≤F1＋F2.例如：F1＝5N，F(xiàn)2＝4N，1N≤F≤9N，F(xiàn)1N，比任何一個(gè)分力都小．兩分力大小不變時(shí)，合力F隨夾角α的增大而減小，隨α的減小而增大F的最大值：當(dāng)α＝0時(shí)F的最小值：當(dāng)α＝180°時(shí) 等于7kgF1＝3N、F2＝4N個(gè)力的合力，卻可以等于1N～7N之間的任何一個(gè)值．作F1、F2作F1、F2用量角器量F與 或 的夾 α＝90°)：F＝F2＋F β＝4兩個(gè)等大的力的合成：平行四邊形為菱形，利用其對(duì)角線互相垂直平分的特點(diǎn)可解得Fα＝2Fcos2，如圖5所示圖 圖若α＝120°，則合力大小等于分力大小(如圖6所示例1關(guān)于兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力F1、F2與其合力F的關(guān)系，下列說法中正確的是 A．F大小隨F1、F2間夾角的增大而增B．F大小隨F1、F2間夾角的增大而減C．F大小一定小于F1、F2中最大D．F大小不能小于F1、F2中最小F1＝5N、F2＝6N1N≤F≤11N，F(xiàn)可以比F1、F2中的最小者小，也可以比F1、F2中的最B答案例2楊浦大橋是繼南浦大橋之后又一座黃浦江的我國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的雙塔雙索面迭合梁斜拉橋，如圖7所示．挺拔高聳的208米主塔似一把利劍直刺穹蒼，塔的兩側(cè)32解析把兩根鋼索的拉力看成沿鋼索方向的兩個(gè)分力，以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋€(gè)平行四邊形，解法一O點(diǎn)引兩根有向線段OAOB，它們跟豎直方向的夾角都為30°，取單位長(zhǎng)度為1×104N，則OAOB的長(zhǎng)度都是3個(gè)單位長(zhǎng)度．量得對(duì)角線OC長(zhǎng)為5.2個(gè)單位長(zhǎng)度，所以合力的大F＝5.2×1×104N＝5.2×104N.解法 根據(jù)這個(gè)平行四邊形是一個(gè)菱形的特點(diǎn)，如圖乙所示，連接ABOCDABOC互1垂直平分AB垂直于OCAD＝DB、2

OC.在直角三角形AOD中，∠AOD＝3031＝1OCF＝2Fcos31＝

N≈5.2×104答 5.2×104N方向豎直向 都為45°，日光燈保持水平，所受重力為G.則( A．兩繩對(duì)日光燈拉力的合力大G2222 G2222GD．2答 解 如圖兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這三個(gè)力為共點(diǎn)力，B日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向，＝G＝F2＋F2，F(xiàn)＝FF＝F2G，C，D＝

1．(合力與分力的關(guān)系)兩個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為F1＝15N，F(xiàn)2＝8N，它們的合力大?。?A．9 B．25 C．8 D．21答 F1、F2的合力范圍是F1－F2≤F≤F1＋F2，故7N≤F≤23N，不在此范圍的是25N，應(yīng)選擇B項(xiàng)． C．位移－10m5m 其大小由數(shù)值的絕對(duì)值決定，因此－10m表示的位移比5m表示的位移大，溫度的正、負(fù)號(hào)表示溫度的高低，－10℃5℃的溫度低，CD3．(求合力的方法)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9示，則滑輪受到繩子的作用力大(g取10N/kg)()A．50 B．503C．100 D．1003答 T＝mg＝100N，BC、BD繩兩拉力F＝100N.F. 50N，方向?yàn)榕cF1的夾角為53°斜向左下 取單位長(zhǎng)度為10N則分別取3個(gè)單位長(zhǎng)度、4個(gè)單位長(zhǎng)O點(diǎn)引兩條有向線段OF1和OF2分別表示力F1、F2.以O(shè)F1和OF2為兩個(gè)鄰邊作平行四邊形如圖所示，則對(duì)角線OF就是F5F＝5×10N＝50N．用量FF1θ53°，方向斜向左下．解法 計(jì)算三角形，根據(jù)直角三角形的幾何關(guān)系，可以求得斜邊OF的長(zhǎng)度和OF與OF1間的夾角，將12FF＝F2＋F2＝50N，tan12

＝＝， ＝＝，θ53°，合力FF1的夾角為53°，方向斜向左下題組 共點(diǎn)力的概念、合力與分力的關(guān) 解 共點(diǎn)力是指同時(shí)作用在物體上的同一點(diǎn)或作用線相交于同一點(diǎn)的幾個(gè)力，故A錯(cuò)誤大小不變的F1、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為F，則有 合力F一定大于任一個(gè)分合力F的大小既可能等于F1，也可能等于在0至180°的范圍內(nèi)，合力F的大小隨F1、F2間夾角的增大而減小 F1＝2N，F(xiàn)2＝3N，1N≤F≤5N，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B、C項(xiàng)正確；當(dāng)θ＝0時(shí)，F(xiàn)最大為5N，當(dāng)θ＝180°時(shí)，F(xiàn)最1N，這θF減小，D 18N，則這兩個(gè)力的大小是(A．8N、7 B．10N、20C．18N、18 D．20N、28答 三個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為F1＝5N，F(xiàn)2＝10N，F(xiàn)3＝20N，則它們的合力( A．不會(huì)大于35N B．最小值為5N可能為 D．可能為20答 Fmax＝F1＋F2＋F3＝35N．F1F25N≤F12≤15N，當(dāng)F12＝15N且與F3反向時(shí)，三個(gè)力的合力最小，F(xiàn)min＝|F12－F3|＝5N，故三個(gè)力的合力范圍5N≤F≤35N，故選項(xiàng)A、B、D題組二1三種情況下，若繩的張力分別為F1、F2、F3，對(duì)定滑輪的支持力分別為N1、N2、N3.滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計(jì)，則() 答 N和4 B．2N和3N和5 D．2N和4答 即|F1－F2|＝1N．F1＝3N，F(xiàn)2＝2NF1＝2N，F(xiàn)2＝3N，B兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1、F2，當(dāng)它們之間的夾角為90°時(shí)合力的大20N，則當(dāng)它們之間夾角為120°時(shí)，合力的大()A．40 B．102C．202 D．103答 解 設(shè)F1＝F2＝F，當(dāng)它們之間的夾角α＝90°時(shí)，如圖甲所示，由畫出的平行四邊形( F＝F2＋F2＝F2＋F2＝ 122

2F合2

×20N＝102F1F2β＝120°F′＝F1＝F2102線，如圖3所示，這三個(gè)力中最小的力的大 答 與F3相同，因此三個(gè)力的合力大3F.A正確．題組 綜合應(yīng)、、F，兩人間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說法中正確的是 θ120°時(shí)G不管θ為何值2Gθ＝0時(shí)2 1解 由力的合成可知，兩分力相等，θ＝120°時(shí)，F(xiàn)合＝F分＝G，θ＝0時(shí)，F(xiàn)分2

F合＝2A、CB錯(cuò)．θ越大，在合力一定時(shí)，分力越大，故D錯(cuò)運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行吊環(huán)比賽時(shí)，先雙手撐住吊環(huán)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到如圖5所示T(兩根繩拉力大小相等)及它F的大小變化情況為()A．T增大，F(xiàn)不 B．T增大，F(xiàn)增C．T增大，F(xiàn)減小 F的大小等于人的重力，F(xiàn)恒定不變，當(dāng)兩手間的距離變大時(shí)，兩繩的拉力間的夾角由零變大，由平行四邊形定則知，T變大，A如圖6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F1大100N，方向?yàn)闁|偏南30°，為了使船受到的合力恰能沿正東方向，岸上一人用一F2的大?。?50350解 如圖所示，以F1、F2為鄰邊作平行四邊形，使合力F沿正東方向，則F＝F1cos32 32＝5031F2＝F1sin2

N＝50如圖7所示，一輛汽車走