【名師一號(hào)】2021年新課標(biāo)版物理必修一-典例分析-3-4-相互作用

一、合力與分力的關(guān)系典例1(多選題)關(guān)于合力與分力的說法中正確的是()A.合力與分力同時(shí)作用在物體上B.分力同時(shí)作用在物體上共同產(chǎn)生的效果與合力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的效果是相同的C.合力可能大于分力的大小，也可能小于分力的大小D.合力與分力是一對(duì)平衡力解析合力的作用效果和它的分力作用效果是相同的，它們并不是同時(shí)作用在物體上的．如當(dāng)物體受到合力作用時(shí)，分力是按效果命名的，沒有施力物體的力是不存在的．如幾個(gè)分力是同時(shí)作用在物體上的，則合力是按效果得出的，也不是物體受到的，是不存在的，更說不上是平衡力，故A、D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的，B、C選項(xiàng)是正確的．答案BC鞏固練習(xí)1下列關(guān)于合力與分力的說法中正確的是()A.合力肯定大于分力B.一個(gè)合力與它的兩個(gè)分力作用點(diǎn)可以不同C.把物體受到的幾個(gè)分力去掉，換上它們的合力，其作用效果不變D.合力是阻力時(shí)，它的每一個(gè)分力肯定是阻力解析力的合成遵循平行四邊形定則，合力可以大于、等于、小于分力，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；合力和分力是從作用效果上定義的，其作用點(diǎn)必定相同，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確；合力阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，每一個(gè)分力不肯定都是阻力，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案C二、求合力的方法典例2力F1＝4N，方向向東，力F2＝3N方向向北，求這兩個(gè)力合力的大小和方向．解析本題可用作圖法和計(jì)算法兩種方法求解．(1)作圖法：①用1cm長(zhǎng)的線段代表1N，作出F1的線段長(zhǎng)4cm，F(xiàn)2的線段長(zhǎng)3cm，并標(biāo)明方向，如圖所示．②以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，連接兩鄰邊所夾的對(duì)角線．③用刻度尺量出表示合力的對(duì)角線長(zhǎng)度為5.0cm，所以合力大小F＝1N×5.0＝5.0N.④用量角器量得F與F2的夾角α＝53°.即合力方向?yàn)楸逼珫|53°.(2)計(jì)算法：分別作出F1、F2的示意圖，如圖所示，并作出平行四邊形及對(duì)角線．在直角三角形中F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))＝eq\r(42＋32)N＝5N.合力F與F2的夾角為α，則tanα＝eq\f(F1,F2)＝eq\f(4,3)，查表得α≈53°.答案合力大小為5N，方向?yàn)楸逼珫|53°鞏固練習(xí)2在電線桿的兩側(cè)常用鋼絲繩把它固定在地上(如圖所示)．假如鋼絲繩與地面的夾角∠A＝∠B＝60°，每條鋼絲繩的拉力都是300N，求兩根鋼絲繩作用在電線桿上的合力．解析由題圖可知，兩根鋼絲繩的拉力F1、F2之間的夾角為60°，可依據(jù)平行四邊形定則用作圖法和解三角形法求出電線桿受到的合力．先畫出力的平行四邊形，如右圖所示，由于OC＝OD，得到的是菱形．連結(jié)CD、OE，兩對(duì)角線垂直且平分，OD表示300N，∠COO′＝30°.在三角形OCO′中，OO′＝OC·cos30°.在力的平行四邊形中，各線段的長(zhǎng)表示力的大小，則有eq\f(F,2)＝F1·cos30°，所以合力F＝2F1·cos30°＝2×300×eq\f(\r(3),2)N＝519.6N.答案519.6N三、驗(yàn)證力的平行四邊形定則典例3(多選題)在做試驗(yàn)時(shí)，橡皮筋的一端固定在木板上，用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮筋的另一端拉到某一確定的點(diǎn)O，以下操作中錯(cuò)誤的是()A.同一次試驗(yàn)中，O點(diǎn)的位置允許變動(dòng)B.試驗(yàn)中，先將其中一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)整另一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向，把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)C.試驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)必需保持與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)刻度D.試驗(yàn)中，把橡皮筋的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)之間的夾角應(yīng)取90°，以便于算出合成大小解析本試驗(yàn)留意事項(xiàng)中有嚴(yán)格的要求，結(jié)點(diǎn)O不許任憑移動(dòng)，同時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)不要達(dá)到最大量程，由于一個(gè)達(dá)到最大，另一個(gè)將無法調(diào)整，而平行四邊形定則當(dāng)然不只適用于夾角為90°的情形，只有C項(xiàng)符合試驗(yàn)要求．答案ABD名師點(diǎn)撥在本試驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)保持與木板平行，可見每個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力不能太大，每次試驗(yàn)都要把結(jié)點(diǎn)O拉到同一位置，不然就不滿足合力和分力具有相同的作用效果．鞏固練習(xí)3在“探究分力與合力的關(guān)系”的試驗(yàn)中，試驗(yàn)中所說的合力與兩個(gè)分力具有相同的效果，是指下列說法中的()A.彈簧測(cè)力計(jì)的彈簧被拉B.固定橡皮筋的圖釘受到拉力產(chǎn)生形變C.細(xì)繩套受到拉力產(chǎn)生形變D.