高效作业19 4 力的合成和分解-【精彩三年】2024-2025学年高中物理必修1课程探究与巩固PPT课件（人教版2019）

高效作业19 [4　力的合成和分解] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [A级　新教材落实与巩固] 1．关于力的合成与力的分解，下列说法错误的是(　　) A．力的分解是力的合成的逆运算 B．把一个力分解为两个分力，这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同 C．力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则 D．分力一定小于合力 D 【解析】 力的分解和力的合成都遵循平行四边形定则，互为逆过程，A、C正确；把一个力分解为两个分力，由合力和分力的定义可知，这两个分力共同作用的效果与该力作用的效果相同，B正确；由合力的取值范围|F1－F2|≤F≤F1＋F2可知分力不一定小于合力，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2．减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F的画法正确且分解合理的是(　　) A．　　　　　　B． C．　　　 　　D． B 【解析】 减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面，指向受力物体，A、C错误；按照力的作用效果分解，F可以沿水平方向和竖直方向分解，水平方向的分力产生减慢汽车速度的效果，竖直方向上的分力产生使汽车向上运动的作用效果，B正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3．两个共点力F1 、F2 的合力的最大值为14 N，最小值为2 N。当F1 、F2 的夹角为90°时，合力大小为(　　) A．10 N B．10 N C．12 N D．16 N A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4．力的合成和分解在生产、生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是(　　) A．两位同学提一桶水保持静止状态的时候，不管两位同学胳膊与竖直方向的夹角是否相同，两个“提力”总是大小相等 B．高大的桥要建很长的引桥，减小桥面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的 C．运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开时手臂产生的合力增大 D．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快 B 【解析】 两位同学提一桶水保持静止状态的时候，如果两位同学胳膊与竖直方向的夹角不相同，两个“提力”大小就不相等，故A错误；高大的桥要建很长的引桥，减小桥面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的，故B正确；运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为两手臂产生的合力保持不变，双臂张开的角度变大，沿双臂的分力变大，故C错误；幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑滑梯时重力沿滑梯方向的分力，重力不变，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5．右图是由F1、…、F6六个力分别尾首相连构成的几何图形。已知F4＝10 N，方向水平向左，则这六个力的合力的大小和方向为(　　) A．10 N，水平向左 B．10 N，水平向右 C．20 N，水平向左 D．20 N，水平向右 【解析】 根据平行四边形定则，先把F1、F2、F3、F4合成，则F1234＝0，再把F5、F6合成，则F56＝F4，方向水平向右，故选B。 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6．小明同学学完《力的合成和分解》一课之后，对一些知识的认识有些模糊，请你帮他选出正确的选项(　　) A．合力总比任何一个分力都大 B．若分力大小不变，则分力夹角越大合力就越小 C．若分力夹角不变，一个分力大小不变，另一个分力增大，则合力一定增大 D．若合力不变，则分力夹角越大分力就越小 B 【解析】 合力可以比任何一个分力都大，也可以小于或等于任何一个分力，选项A错误；若分力大小不变，则分力夹角越大合力就越小，选项B正确；若分力夹角不变，一个分力大小不变，另一个分力增大，则合力不一定增大，例如，当两个分力夹角为180°时，较小的分力增大，合力减小，选项C错误；若合力不变，分力夹角越大分力就越大，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7．小帅同学用一轻质圆规做了下图所示的小实验，圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁，钥匙模拟重物，重力为mg。将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2，则(　　) A．F1＝mg tan α B．F1＝mg sin α C．F2＝mg tan α D．F2＝mg sin α   A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8．用骨头刀砍骨头的情景如图所示。可以视刀的纵截面是一个等腰三角形，砍骨头的时候可以认为垂直刀背方向施加一个大小为F的力，该力产生的作用效果使刀的两个侧面推压骨头、劈开骨头。设刀背的宽度为d，刀的侧面长为l，不计刀自身的重力，该力产生的作用于侧面的推力的大小为(　　) B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9．[2024·瑞安中学高一]如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为1.5L(弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为(　　) A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10．在同一平面内作用着三个共点力，它们的大小和方向如图所示。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则这三个力的合力大小为(　　) A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11．唐代《耒耜经》中记载的曲辕犁的示意图如图所示，耕地时牛通过耕索拉犁，拉力与竖直方向的夹角为α，忽略耕索的质量，耕地过程中，下列说法正确的是(　　) A．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力大小小于犁对耕索的拉力 B．曲辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大小大于犁对耕索的拉力 C．若该拉力的大小为F，将其分解成水平向右和竖直向上的两个分力，则水平分力的大小为F sin α D．若该拉力的大小为F，将其分解成水平向右和 竖直向上的两个分力，则竖直分力的大小为F tan α C 【解析】 耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，无论曲辕犁加速还是匀速运动，它们都大小相等、方向相反，故A、B错误；该拉力的水平分力大小Fx＝F sin α，该拉力的竖直分力大小Fy＝F cos α，故C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [B级　素养养成与评价] 12．如图所示，两人用同样大小的力共提一桶水，已知水和桶的总质量为m，两拉力F1、F2的夹角为θ，水桶始终保持静止状态，下列说法正确的是(　　) A．两拉力F1、F2的合力大于mg B．夹角θ变大时，拉力F1、F2都变大 C．当θ＝60°时，F1＝F2＝mg D．当θ＝120°时，F1＝F2＝ mg B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13．(多选)两个大小不变、夹角θ变化的力的合力F与θ角之间的关系图像如图所示 ，下列说法中错误的是(　 　) A．合力大小的变化范围是0≤F≤14 N B．合力大小的变化范围是2 N≤F≤10 N C．这两个分力的大小分别为6 N和8 N D．这两个分力的大小分别为2 N和8 N ABD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14．[2024·新昌中学高一]在用图甲的方法“探究两个互成角度的力的合成规律”时，主要实验步骤如下： a.在水平放置的木板上用图钉把白纸 固定，将橡皮条的一端固定在M点， 另一端系两根细线。 b．将弹簧测力计A、B的一端分别系在两根细线上，通过弹簧测力计A、B互成角度地水平拉细线，把橡皮条与细线的结点拉到某一位置，用铅笔描下结点的位置O。 c．取下弹簧测力计A，只通过弹簧测力计B水平拉细线仍将结点拉到位置O，并在细线的某一位置下用铅笔记下点P3，此时弹簧测力计B的示数F如图乙所示。 d．分别在弹簧测力计所拉细线的某位置下用铅笔记下点P1和点P2，并记下弹簧测力计A、B的示数分别为F1＝1.20 N、F2＝1.30 N。 回答下列问题。 (1)以上操作的合理顺序是__________(填步骤前序号)。 (2)F＝_________N。 abdc 2.05 (3)在图丙中画出F的图示，并尝试将F1、F2的末端分别与F的末端用虚线连接起来。 【答案】 如图所示 (4)由图丙可看出，表示F1、F2和F的有向线段间的关系是 ______________________________________________。 F是以F1、F2为邻边构成的平行四边形的对角线 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15．用细绳AC和BC吊起一重为5 kg的重物，两绳与水平方向的夹角如图所示。g取10 m/s2。 (1)将重物的重力按效果进行分解，画出重力的分解图。 (2)求AC绳和BC绳受到的拉力大小。 (3)如果AC绳和BC绳的最大承受力分别为50 N和100 N，试分析若逐渐增大重物的质量，哪一根绳将先断，并求出此时重物的质量。 感谢聆听，再见！ 【解析】 两个力同向时合力最大，反向时合力最小，设F1>F2，由题意可知F1＋F2＝14 N，F1－F2＝2 N，解得F1＝8 N，F2＝6 N，当F1 、F2 的夹角为90°时，有F＝＝10 N，故选A。 【解析】 如图所示，拉伸A脚的分力F1＝mg tan α，压缩B脚的分力F2＝，故选A。 A．F B．F C．F D．F 【解析】 将力F分解为F1、F2两个分力，这两个分力分别与刀的两个侧面垂直，根据对称性，两分力F1、F2大小相等，这样，以F1、F2为邻边的平行四边形就是一个菱形。因为菱形的对角线互相垂直且平分，所以根据三角形相似＝，解得F1＝F2＝F，故选B。 A．kL B．kL C．kL D．t 【解析】 根据胡克定律可知，每根橡皮条的最大弹力为F＝k(1.5L－L)＝0.5kL，设此时两根橡皮条与合力的夹角为θ，根据几何关系知sin θ＝＝，根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大弹力为F合＝2F cos θ，联立解得F合＝kL，故选A。 A．5 N B． N C． N D．7 N 【解析】 如图所示，以三力共同作用点为原点、竖直向上为y轴，水平向右为x轴建立坐标系，则x轴方向上的合力大小为Fx＝11 N－10 N×cos 37°＝3 N，y轴方向上的合力大小为Fy＝10 N－10 N×sin 37°＝4 N，这三个力的合力大小为F＝＝5 N，故选A。 【解析】 因为水桶始终保持静止状态，所以两拉力F1、F2的合力等于mg，故A错误；两拉力F1、F2的合力等于mg，即合力不变，因为合力不变时两分力大小会随两分力之间夹角的增大而增大，故B正确；当两分力夹角θ＝60°时，两分力满足2F cos 30°＝mg，解得F＝mg，即F1＝F2＝F＝mg，故C错误；同理当θ＝120°时，两分力满足2F cos 60°＝mg，解得F1＝F2＝mg，故D错误。 【解析】 由题图可知，当两分力的夹角为180°时，两分力的合力为2 N，则有＝2 N，而当两分力夹角为90°时，两分力的合力为10 N，则有＝10 N，解得这两个分力分别为6 N、8 N，故C正确，D错误。当两个分力方向相同时，合力最大，为14 N；当两个分力方向相反时，合力最小，为2 N，合力在最大值与最小值之间，故A、B错误。本题选错误的，故A、B、D符合题意。 【答案】 (1)如图所示 (2)25 N　25 N　(3)AC绳先断　10 kg 【解析】 (2)根据受力平衡分析，可得FAC＝mg sin 30°＝25 N， FBC＝mgcos 30°＝25 N。 (3)若FAC＝50 N， 此时的重物重力G＝＝100 N， 若FBC＝100 N， 此时的重物重力G′＝＝ N＝ N， 所以AC绳先断，此时重物质量为10 kg。 $$