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2020_2021学年高中物理第二章力第6节力的分解课件教科版必修1ppt
风力的作用,系氢气球的轻绳与水平方向成37°角.已知空气对气球的浮力为15 N,人的质量M=50 kg,
且人受的浮力忽略不计(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2).求:
(1)水平风力的大小; (2)人对地面的压力大小;
(1)12 N (2)491 N (3)见解析
(3)若水平风力增强,人对地面的压力如何变化?(要求说明理由)
解析
根据三角形定则可知,A图中三个力的合力为2F1,B图中三个力的合力为0,C图中三个力的合力 为2F3,D图中三个力的合力为2F2,三个力的大小关系是F1<F2<F3,所以C图合力最大,故C正 确,A、B、D错误.
第6节 力的分解
刷基础
题型4 力的分解的唯一性讨论
8.(多选)将一个已知力进行分解,下列说法正确的是(BD ) A.若已知两个分力的大小,则只有唯一解 B.若已知一个分力的大小和方向,则只有唯一解 C.若已知其中一个分力的方向和另一个分力的大小,则只有唯一解 D.可以用“正交分解法”分解,也可以按“实际作用效果”分解
1∶cos2θ
解析
把球1、2所受重力按力的作用效果分解,如图所示, 斜面对球1的支持力为N1=F2=cosG θ ,斜面对球2支持 力N2=F4=Gcos θ,所以N1∶N2=1∶cos2θ.
第6节 力的分解
刷基础
题型3 矢量相加法则
7.[湖北荆州中学2019高一上期末]如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合 的三角形,且三个力的大小关系是F1<F2<F3,则下列四个图中,这三个力的合力最大的是( C )
解析
根据力的平行四边形定则,F2的方向不可能与F平行,故A正确;两个分力和合力只要组成一个矢量 三角形即可,因此F1的大小可能小于5 N,故B错误;当F2的方向与F1垂直时F2最小,大小为Fsin 30°=5 N,故C错误,D正确.
第6节 力的分解
刷基础
题型5 正交分解法
10.[湖南衡阳八中2019高一上月考](多选)如图所示,人拉着旅行箱前进,拉力F与水平方向成α角, 若将拉力F沿水平和竖直方向分解,则下列说法正确的是(AB ) A.水平分力为Fcos α B.竖直分力为Fsin α C.水平分力为Ftan α D.竖直分力为Fcot α
两个力的大小分别为F1、F2,则其合力范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,12 N和16 N的合力范围为[4 N, 28 N],合力可能为10 N,故A正确;10 N和10 N的合力范围为[0,20 N],合力可能为10 N,故 B正确;6 N和3 N的合力范围为[3 N,9 N],合力不可能为10 N,故C错误;5 N和6 N的合力范 围为[1 N,11 N],合力可能为10 N,故D正确.
效果,故D正确.
第6节 力的分解
刷基础
4.[江西赣州十四县2019高三期中]如图所示,一小球被轻绳系住且静止在光滑斜面上.若按力的实际 作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的( B ) A.1和4 B.3和4 C.2和4 D.3和2
解析
小球的重力产生两个效果,一是使绳子拉伸,二是使斜面受到压力,故应将G按这两个方向 分解,分别是图中的3和4,故B正确.
解析
物体受到撞击力后沿斜面向上运动过程中,物体并不受冲力的作用,所以对物体受力分析,受竖直向下的重力, 垂直斜面向上的支持力和沿斜面向下的滑动摩擦力,所以B正确.
易错分析
合力与分力是等效替代的关系,分力不是物体真正受到的力,是为了解题方便才引入的,受力分析时不 能重复分析.
第6节 力的分解
刷提升
1.[吉林毓文中学2019高一上月考]把一个力分解为两个力时( C ) A.一个分力变大时,另一个分力一定要变小 B.两个分力不能同时变大 C.无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半 D.无论如何分解,两个分力不能同时等于这个力
06
力的分解
第6节 力的分解
刷基础
题型1 对力的分解的理解
1.(多选)将10 N的力分解为两个分力F1、F2,则F1、F2的值可能是下列哪些情况( ABD ) A.F1=12 N,F2=16 N B.F1=10 N,F2=10 N C.F1=6 N,F2=3 N D.F1=5 N,F2=6 N
解析
解析
若已知两个分力的大小,如果两分力与合力不在同一条直线上,
可能有两组解;如果两个分力与合力在同一条直线上,则有唯
一解,故A错误.已知一个分力的大小和方向,如图甲所示,有
唯一解,故B正确.已知一个分力的方向和另一个分力的大小,
如图乙所示,有可能有两组解,故C错误.力可以用“正交分解
法”分解,也可以按“实际作用效果”分解,故D正确.
10 m/s2,求: (1)轻绳OA、OB对结点的拉力大小; (2)物体乙受到的摩擦力的大小和方向.
(1) 12.5 N 7.5 N (2) 7.5 N,方向水平向左
解析
(1)对结点O受力分析如图所示,由平衡条件有cos θ=m1g ,
tan θ= T1 ,
T2
m1g
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
解得T2=1.25m1g=1.25×10 N=12.5 N,
刷提升
2.[山东夏津一中2019高一上月考]如图所示,AB、AC两光滑斜面互相垂直.AC与水平方向成30° 角.若把球O的重力G按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( B )
A. 3 G , 3G
3
B. 1 G , 3G
2
2
C. 2 G ,
2
2G 2
D. 2 G , 3G
2
2
解析
将重力按作用效果分解,如图所示,
解析
将F分解为水平分力和竖直分力,由几何关系可知水平分力为Fcos α,竖直分力为Fsin α,故选A、B.
第6节 力的分解
刷基础
11.在某驾校的训练场地上,有一段圆弧形坡道,如图所示,若将同一辆车先后停放在a点和b点,下列 说法正确的是( B ) A.车在a点受坡道的摩擦力大于在b点受的摩擦力 B.车在a点受坡道的支持力大于在b点受的支持力 C.车在a点受到的合外力大于在b点受的合外力 D.车在a点受的重力的下滑分力大于在b点受的重力的下滑分力
(3)若风力增强,只 改变了水平方向的 力,视氢气球及人 为一整体可知,竖 直方向上的受力情 况没有改变,则人 对地面的压力不 变.
第6节 力的分解
刷易错
易错点 不理解合力与分力是等效替代的关系,分析受力时合力、分力同时 出现,使物体重复受力
14.[福建五大名校2019高一上联考]如图所示,将静止在倾角为θ的斜面上的物体的重力mg分解为F1和 F2两个力,下列结论正确的是( C ) A.F1是物体受到的静摩擦力,F2是物体对斜面的正压力 B.物体对斜面的压力方向与F1相同,大小为mgcos θ C.物体只受重力、弹力和静摩擦力三个力的作用 D.物体受到重力、弹力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
甲
乙
第6节 力的分解
刷基础
9.[江苏启东中学2019高一上月考](多选)将一个F=10 N的力分解为两个分力,如果已知其中一个不为零 的分力F1方向与F成30°角,则关于另一个分力F2,下列说法正确的是( AD ) A.F2的方向不可能与F平行 B.F1的大小不可能小于5 N C.F2的大小可能小于5 N D.F2的方向与F1垂直时,F2最小
第6节 力的分解
刷基础
2.[辽宁沈阳东北育才学校2019高一上月考]为了行车方便与安全,高大的桥要造很长的引桥, 坡度较小,其主要目的是( C ) A.减小过桥车辆受到的摩擦力 B.减小过桥车辆的重力 C.减小过桥车辆的重力沿引桥面向下的分力 D.减小过桥车辆对引桥桥面的压力
解析
对车受力分析,受重力、支持力和阻力,车辆的重力不变,B错误;重 力产生两个作用效果,使车辆沿斜面下滑,使车辆紧压斜面,设斜面 倾角为θ,将重力按照作用效果正交分解,如图所示,由几何关系可得 平行斜面分量为G1=mgsin θ,由于引桥越长,坡角θ越小,G1越小, 故C正确;θ变小,压力变大,故摩擦力变大,故A、D错误.
第6节 力的分解
刷基础
题型2 按力的实际作用效果分解
3.[湖北龙泉中学2019高一上期末](多选)将物体所受重力按力的作用效果进行分解,下列图中 正确的是( ABD )
A
B
C
D
解析
重力产生了使物体下滑的效果及挤压斜面的效果,故A正确;重力产生了向两边拉绳的效果,故B正确;
重力产生了挤压两接触面的效果,两分力应垂直于两接触面,故C错误;重力产生了拉绳及挤压墙面的
第6节 力的分解
刷基础
12.[河北武邑中学2019高一上期末]如图所示,质量为m1=1 kg的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻 绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2=4 kg的物体乙相连,轻绳OA与竖 直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙都静止.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,tan 37°=0.75,g取
解析
F1不是物体受到的静摩擦力,是重力沿斜面向下的分力,F2不是物体对斜面的正压力,F1、F2是重力的两个分 力,故A错误.物体对斜面的压力方向与F2相同,大小为F2=mgcos θ,故B错误.物体受重力、支持力和静 摩擦力三个力的作用,故C正确,D错误.
第6节 力的分解
刷易错
15.一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动,如图所示,在滑动过程中,物体m受到的力 是( B ) A.重力、沿斜面向上的惯性力、斜面的支持力 B.重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力 C.重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力 D.重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力
解析
甲 (1)对氢气球进行受力分析,如图甲所 示.由平衡条件可知,竖直方向有F浮= mg+Tsin 37°,水平方向有F风=Tcos 37°,解得F风=12 N,T=15 N.