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长沙物理辅导班每日一学高中物理力的合成与分解

2018-10-26 15:28 浏览:81作者:admin

从高中开始,各科的学业压力变大,同学们大部分的时间都在应对课堂授课和课下作业这两件事儿上。如何才能在非常有限的课余时间,极大程度上提高学习效果呢?这个时候多时间的把握就非常重要,惟楚競才长沙物理辅导班老师为大家整理了物理每日一学系列文章,对高中物理知识详细解析,希望同学们认真学习,学懂每个知识点。下面是高中物理每日一学力的合成与分解练习题。
 
 
 
一、力的合成
 
1.合力与分力
 
(1)定义:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力.
 
(2)关系:合力和分力是一种等效替代关系.
 
2.力的合成:求几个力的合力的过程.
 
3.力的运算法则
 
(1)三角形定则:把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法.(如图所示)
 
 
(2)平行四边形定则:求互成角度的两个力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.
 
二、力的分解
 
1.概念:求一个力的分力的过程.
 
2.遵循的法则:平行四边形定则或三角形定则.
 
3.分解的方法
 
(1)按力产生的实际效果进行分解.
 
(2)正交分解.
 
三、矢量和标量
 
1.矢量
 
既有大小又有方向的物理量,相加时遵循平行四边形定则.
 
2.标量
 
只有大小没有方向的物理量,求和时按算术法则相加.
 
 
 
考点一 共点力的合成      
 
1.共点力合成的方法
 
(1)作图法
 
(2)计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求出合力,是解题的常用方法.
 
2.重要结论
 
(1)二个分力一定时,夹角θ越大,合力越小.
 
(2)合力一定,二等大分力的夹角越大,二分力越大.
 
(3)合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力.
 
3.几种特殊情况下力的合成
 
(1)两分力F1、F2互相垂直时(如图甲所示):F合=22,tan θ=F1F2.
 
 
 
甲         乙
 
(2)两分力大小相等时,即F1=F2=F时(如图乙所示):
 
F合=2Fcos 2θ.
 
(3)两分力大小相等,夹角为120°时,可得F合=F.
 
 
 
解答共点力的合成时应注意的问题
 
(1)合成力时,要正确理解合力与分力的大小关系:合力与分力的大小关系要视情况而定,不能形成合力总大于分力的思维定势.
 
(2)三个共点力合成时,其合力的最小值不一定等于两个较小力的和与第三个较大的力之差.
 
 
 
力的两种分解方法    
 
1.力的效果分解法
 
(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;
 
(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形;
 
(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小.
 
2.正交分解法
 
(1)定义:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.
 
(2)建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上);在动力学中,以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系.
 
(3)方法:物体受到多个力作用F1、F2、F3…,求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解.
 
x轴上的合力:
 
Fx=Fx1+Fx2+Fx3+…
 
y轴上的合力:
 
Fy=Fy1+Fy2+Fy3+…
 
合力大小:F=y2
 
合力方向:与x轴夹角为θ,则
 
tan θ=FxFy.
 
 
 
一般情况下,应用正交分解法建立坐标系时,应尽量使所求量(或未知量)“落”在坐标轴上,这样解方程较简单,但在本题中,由于两个未知量FAC和FBC与竖直方向夹角已知,所以坐标轴选取了沿水平和竖直两个方向.
 
 
 
方法技巧——辅助图法巧解力的合成和分解问题
 
对力分解的唯一性判断、分力最小值的计算以及合力与分力夹角最大值的计算,当力的大小不变方向改变时,通常采取作图法,优点是直观、简捷.
 
 
 
力的合成和分解同步练习
 
1. (多选)(2014秋•柯城区校级期中)如图所示,一质量为m的物体与传送带一起向上匀速运动,传送带与水平方向成θ角,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ.下列关于此过程说法中正确的是(  )
 
 
A. 物体受到重力、摩擦力、支持力的作用
 
B. 由于惯性,物体不需要摩擦力的作用就能向上匀速运动
 
C. 物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力
 
D. 物体受到摩擦力的大小为μmgcosθ
 
答案及解析:
 
1.AC
 
解:A、B、对滑块受力分析,受重力、静摩擦力、支持力,故A正确,B错误;
 
C、根据平衡条件,物体受到的摩擦力的大小等于重力沿传送带向下的分力,为mgsinθ,故C正确;
 
D、物块受到的是静摩擦力,不是滑动摩擦力,故等于重力沿传送带向下的分力,为mgsinθ,故D错误;
 
故选:AC.
 
2.(单选)吊双杠是学生体育课上常见项目,下列图示为几种挂杠方式,其中最容易导致手臂拉伤的是(  )
 
  A. B. C.  D.
 
答案及解析:
 
2.解:将人所受的重力按照效果进行分解,由于大小方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而A图中人最费力,B图中人最省力,故最容易导致手臂拉伤的是A图;
 
故选:A.
 
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以上是惟楚競才长沙物理辅导班老师为大家整理的力的合成与分解练习题,大家一定要理解概念,多做练习题,这样才能牢牢的掌握知识点,如果有不懂的问题可以添加惟楚競才答疑老师微信(280617944),随时为大家解决学习难题。

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