内容正文:
石家庄精英中学
2.4 力的合成和分解
班级 姓名 小组____________
【学习目标】
1.认识力的合成和分解遵守平行四边形定则。
2.能根据具体情况运用力的平行四边形定则或三角形定则作图
3.培养学生利用数学方法解决物理问题的能力。
4.能用力的效果分解和正交分解求解力的大小。
【重点难点】
重点:力的平行四边形定则的应用,按效果进行力的合成与分解。
难点:用力的效果分解和正交分解求解力的大小。
【导学流程】
1、 自学深思(依据下列问题提示,迅速阅读教材68页—70页,在教材中找到问题答案再次确认勾画关键词句,默记默背实现提纲默写。)
一、力的合成
1.什么是共点力:
2.二力合成范围: 三力合成范围:
3.作用在同一物体上的下列几组力中,一定不能使物体做匀速直线运动的是
A. 3N,4N,5N B. 2N,3N,6N C. 4N,6N,9N D. 5N,6N,11N。
4.多力合成:5个力同时作用于质点m,此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示,则这5个力的合力是的几倍?
二、力的分解
5.一个力分解为两个力时,为什么有无数种分解方法?
6.按力的作用效果将下图中的已知力或重力进行分解
(1)面接触(分解方式):使两个接触面间产生相互挤压效果的力,其两个分力一定垂直于接触面或沿接触面。
绳
(2)绳(分解方式):力对细绳(线)的作用效果方向一定沿绳(线)并指向绳(线)伸长的方向。
(3)杆(分解方式):力对轻杆的作用效果比较复杂,不一定沿着杆的方向,要结合题中的已知条件判断。
思考1:如图,把重力G分解为F1和F2:
(1)F1、F2和G是同时作用在物体上吗?
(2)F1是斜面作用在物体上的下滑力吗?F2是物体对斜面的压力吗?
(3)一个力可以分解成性质不同的力吗?作用在同一物体上的不同性质的共点力能合成吗?
7.力的正交分解法:把一个力分解到相互垂直的两个方向上,求两个方向上力的大小的方法。如图所示,某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子匀速前进,已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,拉力F与地面水平夹角为θ=45°.g=10m/s2,试用正交分解的方法绳子的拉力F大小?
8.在体操吊环项目中有一个高难度动作,体操运动员先用双手撑住吊环,双臂张开到如图甲所示位置,然后将身体缓慢上移到图乙所示位置(两绳间距与肩同宽),若吊绳的两根绳子的拉力F1大小相等,则在两手之间的距离缓慢减小的过程中,绳子的拉力F1及其合力F的大小变化情况为
A.F1增大,F不变 B.F1增大,F增大
C.F1增大,F减小 D.F1减小,F不变
二、合作探究
9.(多选)在一个已知力的分解中,下列情况中具有惟一一对分力的是( )
A.已知一个分力的大小和方向 B.已知一个分力的大小和另一个分力的方向
C.已知两个分力的大小 D.已知两个分力的方向
10.如右图所示,将一个已知力F分解为F1和F2,已知F=10 N,F1与F的夹角为37°,则F2的最小值是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A.4 N B.6 N C.8 N D.10 N
练:
1.在“探究力的合成的平行四边形定则”的实验中,下列说法中正确的是( )
A.两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角选取很大的角度
B.用两只弹簧测力计和一只弹簧测力计拉橡皮条时,结点应拉到同一点
C.采用的是控制变量法
D.两只弹簧测力计拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角选取很小的角度
2.右图为某小组“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验示意图,乙图中OG为橡皮筋,OB、OC为细绳,O为橡皮筋与细绳的结点。下列关于本实验的说法正确的是
A.弹簧测力计在使用前不需要校零
B.OB、OC两细绳不可以用橡皮筋代替
C.本实验采用的科学方法是控制变量法
D.本实验应作出力的图示来探究合力与分力的关系
3.如图,现有两个相互垂直大小相等的共点力、。现保持不变,只将的方向沿顺时针方向绕作用点转动90°,则在此过程中、的合力( )
A.变小 B.变大 C.先变大后变小 D.与F1夹角减小
4.下列关于速度和共点力的矢量作图中,作法不正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,一物体受到恒力F1作用,同时受到从0开始增大的F2作用,两力之间的夹角θ不变,则随着F2从0开始增大,物体受到的合力( )
A.逐渐增大 B.先减小后增大 C.始终大于F1 D.始终小于F1
6.如图所示,在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中,某同学在坐标纸上画出两个弹簧测力计拉力和的图示,图中每小格的边长表示1.0N,则和合力大小为( )
A.4.0N B.5.0N C.6.0N D.7.0N
7.如图甲所示是斧子砍进木桩时的情境,其横截面如图乙所示,斧子的剖面可视作顶角为θ的等腰三角形,当施加竖直向下的力F时,则( )
A.同一斧子,若施加的力F越小,越容易劈开木桩
B.同一斧子,若施加的力F越大,越不容易劈开木桩
C.施加相同的恒力F,θ越大的斧子,越容易壁开木桩
D.施加相同的恒力F,θ越小的斧子,越容易劈开木桩
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