第11期 力的合成,力的分解-【数理报】新教材2022-2023学年高一物理必修第一册同步学案（教科版2019）

书 ２版参考答案 素养专练４．滑动摩擦力 １．Ｂ；　２．ＡＣ；　３．Ｄ；　４．Ｂ；　５．ＢＤ；　６．ＢＤ． 素养专练５．静摩擦力 １．Ｃ；　２．Ａ；　３．Ｂ；　４．ＢＣ；　５．Ｄ；　６．Ｂ；　７．Ｃ； 　８．ＢＣ． ３版参考答案 Ａ组 １．Ｄ；　２．Ｃ；　３．Ａ；　４．Ｂ；　５．Ｄ． ６．（１）１１０　（２）０．２　（３）９０　（４）１００ ７．（１）０．０２；　（２）２０Ｎ 解析：雪橇在水平雪地上做匀速直线运动，水平方 向受到拉力与滑动摩擦力，则由平衡条件得，滑动摩擦 力 ｆ１ ＝Ｆ１ ＝１０Ｎ 雪橇受水平地面的支持力 ＦＮ ＝ｍｇ＝５００Ｎ，方向竖直向上 雪橇和雪地间的动摩擦因数为μ＝ ｆ１ ＦＮ ＝１０５００＝０．０２ （２）当在雪橇上载货５００Ｎ，摩擦力 ｆ′＝μＧ′＝０．０２×２×５００Ｎ＝２０Ｎ． ８．（１）５Ｎ，竖直向上，２Ｎ，水平向左；　（２）０．６ 解析：（１）当Ｆ＝２Ｎ时，长木板、小木块均静止不 动，由平衡条件得 摩擦力ｆ＝Ｆ＝２Ｎ，方向水平向左． 支持力ＦＮ ＝ｍｇ＝５Ｎ，方向竖直向上； （２）当Ｆ＝３Ｎ时，长木板静止，小木块恰好发生运 动，则小木块与木板间为滑动摩擦力，则 ｆ′＝μｍｇ＝Ｆ 代入数据解得μ＝０．６． Ｂ组 １．ＡＤ；　２．ＡＢＤ；　３．ＢＤ． ４．（１）匀速直线　（２）①有关　无关　② １∶２ ５．（１）２ｍ／ｓ；　（２）２０Ｎ；　（３）Ｆ＝２５Ｎ，ｆ＝２５Ｎ 解析：（１）乙松手后甲做匀减速运动，根据ｘ＝ｖｔ２ 代入数据得ｖ＝２ｍ／ｓ （２）当Ｆ＝２０Ｎ时，甲静止，根据二力平衡关系可知 ｆ静 ＝Ｆ 因此ｆ静 ＝２０Ｎ （３）由于物体做匀速运动，可知Ｆ＝ｆ滑 又ｆ滑 ＝μＦＮ且ＦＮ ＝ｍｇ 解得Ｆ＝２５Ｎ，ｆ滑 ＝２５Ｎ． 书 一、基本规律和方法 １．分解规律：力的分解是力的合成的逆运算，同样 遵循平行四边形定则，即把已知力作为平行四边形的对 角线，与已知力共面的平行四边形的两条邻边就表示已 知力的两个分力． 注意：如果没有其他限制，对于同 一条对角线，可以作出无数个不同的 平行四边形（如图１所示）．这就是说 一个已知的力可以分解成无数对不同 的共点力，而不像力的合成那样，一对 已知力的合成只有一个确定的结果． ２．分力惟一性条件 （１）已知两分力方向 如图２所示，过点 Ｆ分别向两 个已知的方向作平行线，两交点为 Ｆ１、Ｆ２，连接 ＯＦ１、ＯＦ２即得两分力． 在实际应用中往往根据力的作用效 果确定两分力的方向． （２）已知一个分力的大小和方向 如图３所示，已知一个分力为 Ｆ１，则连接合力 Ｆ和分力 Ｆ１的矢 端，即可作出力的平行四边形的另 一分力Ｆ２． 二、分力方向的确定 分解的原则：根据力所产生的效果进行分解． 说明：一个力可以分解成无数对分力，但对于一个 确定的物体所受到的力进行分解时，应考虑实际效果， 即进行有意义分解． 三、力分解的思路 力分解问题的关键是根据力的作用效果，画出力的 平行四边形，接着就转化为一个根据已知边角关系求解 的几何问题．因此其解题基本思路可表示为： 四、分解方法 根据力Ｆ产生的作用效果，先确定两个分力Ｆ１、Ｆ２的 方向，再根据平行四边形定则用作图法作出两个分力的示 意图，最后根据相关数学知识计算出两个分力的大小． 五、力分解时有解与无解问题 已知力Ｆ及其一个分力的方向和另一个分力的大 小．求两分力的大小和方向． 讨论：如图４所示，已知力Ｆ的一个分力Ｆ１的方向， 另一个分力Ｆ２的大小，可以采取以合力 Ｆ的矢端为圆 心，以分力Ｆ２的长度为半径作圆弧，讨论圆弧与分力Ｆ１ 的方向的交点情况． ①如图４（ａ）所示，当Ｆ２＜Ｆｓｉｎα时，圆弧在Ｆ１无 交点，说明此时无解； ②如图４（ｂ）所示，当Ｆ２＝Ｆｓｉｎα时，圆弧与Ｆ１相 切，说明此时有一解； ③如图４（ｃ）所示，当Ｆ２＞Ｆｓｉｎα时，圆弧与Ｆ１有 两交点，此时有两解； ④如图４（ｄ）所示，当Ｆ２＞Ｆ时，圆弧与Ｆ１只有一 个交点，此时只有一解． 书 把一个力分解成两个力，有无数种分解方法．但在 实际问题中力的分解是为一定的目的而进行的，即要按 能产生的实际效果来进行分解，即所谓的效果分解法． 一、方法简述 把一个力分解为两个分力，在解决实际问题时，我 们必须根据一个力在该问题中实际产生的作用效果来 确定它的分力，再对它进行分解，即看这个力在这种条 件下与几个什么力作用的效果相同，便将它分解为这几 个相当的分力来代替它，同一个力在不同场合下可以产 生不同的作用效果，因此也就有不同的分解情况与之对应． 把一个力依据其实际效果分解的基本思路是：①根 据物体所处的状态分析力的作用效果；②根据力产生的 实际效果确定两个分力的方向；③根据已知力和两个分 力的方向画出平行四边形；④ 根据平行四边形定则，应 用数学知识求解未知量