20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：22-力的合成與分解-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 箭時(shí)，釋放的瞬間若弓弦的拉力為100 N，對箭產(chǎn)生的作用力為120 N，其弓弦的拉力如圖(乙)中F1和F2所示，對箭產(chǎn)生的作用力如圖中F所示，則弓弦的夾角α應(yīng)為(cos 53176。＝)( D )A．53176?！?B．127176。C．143176?！?D．106176。[解析] 弓弦拉力的合成如圖所示，由于F1＝F2，由幾何知識(shí)得F合＝2F1cos，cos＝＝，＝53176。，即α＝106176。，故D正確。考點(diǎn)二 力的分解力的分解的兩種常用方法1．按力的效果分解(1)根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向。(2)再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力方向畫出平行四邊形。(3)最后由三角形知識(shí)求出兩分力的大小。如圖所示，物體的重力G按產(chǎn)生的效果分解為兩個(gè)分力，F(xiàn)1使物體下滑，F(xiàn)2使物體壓緊斜面。2．正交分解法(1)定義：將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法。(2)建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上)；在動(dòng)力學(xué)中，以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系。(3)方法：物體受到多個(gè)力作用FFF3…，求合力F時(shí)，可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解。x軸上的合力：Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…y軸上的合力：Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…合力的大小：F＝合力方向：與x軸夾角為θ，則tanθ＝。例2 如圖所示，墻上有兩個(gè)釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45176。，兩者的高度差為l，一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點(diǎn)，另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩上距a端的c點(diǎn)有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為( C )A． B．2C． D．[解析] 法一 力的效果分解法鉤碼的拉力F等于鉤碼重力m2g，將F沿ac和bc方向分解，兩個(gè)分力分別為Fa，F(xiàn)b，如圖(甲)所示，其中Fb＝m1g，由幾何關(guān)系可得cos θ＝＝，又由幾何關(guān)系得cos θ＝，聯(lián)立解得＝。(甲)法二 正交分解法繩圈受到Fa，F(xiàn)b，F(xiàn)三個(gè)力作用，如圖(乙)所示，將Fb沿水平方向和豎直方向正交分解，由豎直方向受力平衡得m1gcos θ＝m2g；由幾何關(guān)系得cos θ＝，聯(lián)立解得＝。(乙)名師點(diǎn)撥 力的合成與分解方法的選擇 力的效果分解法、正交分解法、合成法都是常見的解題方法，一般情況下，物體只受三個(gè)力且合力為零的情形下，力的效果分解法、合成法解題較為簡單，在三角形中找?guī)缀侮P(guān)系，利用幾何關(guān)系或三角形相似求解；而物體受三個(gè)以上力的情況多用正交分解法，但也要視題目具體情況而定。〔變式訓(xùn)練2〕(2020湖北八市聯(lián)考)如圖所示，一物塊置于水平地面上，當(dāng)用與水平方向成60176。角的力F1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成30176。角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為( B )A．－1 B．2－C．－ D．1－[解析] 當(dāng)用F1拉物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力分析
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