高中物理第三章相互作用专题3.docx
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高中物理第三章相互作用专题3
——教学资料参考参考范本——
高中物理第三章相互作用专题3
______年______月______日
____________________部门
(一)重点知识回眸
一.力的分解
1.一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解.因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示),这样分解是没有实际意义的,实际分解时,按力的作用效果可分解为两个确定的分力.
分解思路为:
→
→→
2.按实际效果分解的几个实例
实例
分析
地面上物体受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1=Fcosα,F2=Fsinα
质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:
一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1,二是使物体压紧斜面的分力F2.F1=mgsinα,F2=mgcosα
质量为m的光滑球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时,其重力产生两个效果:
一是使球压紧板的分力F1;二是使球压紧斜面的分力F2.F1=mgtanα,F2=
质量为m的光滑球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:
一是使球压紧竖直墙壁的分力F1;二是使球拉紧悬线的分力F2.
F1=mgtanα,F2=
质量为m的物体被OA、OB绳悬挂于O点,重力产生两个效果:
对OA的拉力F1和对OB的拉力F2.
F1=mgtanα,F2=
质量为m的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:
一是拉伸AB的分力F1;二是压缩BC的分力F2.F1=mgtanα,F2=
二、力的正交分解
1.正交分解的适用情况:
适用于计算三个或三个以上共点力的合成.
2.正交分解的目的:
将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力,便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算,“分”的目的是为了更好地“合”.
3.力的正交分解的依据:
分力与合力的等效性.
(二)精品同步练习
第Ⅰ部分选择题
一、选择题:
本题共8小题。
将正确答案填写在题干后面的括号里。
1.将一个力F分解为两个分力F1和F2,则下列说法中正确的是( )
A.F是物体实际受到的力
B.F1和F2两个力在效果上可以取代力F
C.物体受到F1、F2和F三个力的作用
D.F是F1和F2的合力
【答案】ABD
2.为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是( )
A.减小上山车辆受到的摩擦力
B.减小上山车辆的重力
C.减小上山车辆对路面的压力
D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
【答案】D
3.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,则它的竖直分力为( )
A.FsinαB.FcosαC.FtanαD.Fcotα
【答案】A
【解析】将F分解为水平方向和竖直方向,根据平行四边形定则,竖直方向上分力F1=Fsinα,
故B正确,A、C、D错误。
4.如图所示,用一根细绳和一根杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,当挂上重物时,绳与杆对手指和手掌均有作用,则手指与手掌所受的作用力方向判断完全正确的是( )
【答案】D
【解析】物体的重力产生斜向下拉绳子和水平向左压杆的作用效果,故绳子对手指有斜向下的作用力,杆对手掌有水平向左的作用力,选项D正确。
5.如下图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角)。
下列四个图中,这三个力的合力最大的是( )
【答案】C
6.生活中拉链在很多衣服上应用,图中是衣服上拉链的一部分,当我们拉拉链的时候,拉头与拉链接触处呈三角形,使很难直接分开的拉链拉开,关于其中的物理原理,以下说法正确的是( )
A.拉开拉链的时候,三角形的物体增大了拉拉链的拉力
B.拉开拉链的时候,三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力
C.拉开拉链的时候,三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个分力
D.以上说法都不正确
【答案】BC
【解析】拉头与拉链的接触处呈三角形,拉力分解为两个分力,如图所示,分力的大小大于拉力,且分力的方向不同,选项B、C正确,A、D错误。
7.如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,m受到平行于斜面向下的力F作用,m、M始终静止,则下列说法正确的是( )
A.地面对M的摩擦力大小为Fcosθ
B.地面对M的支持力为(M+m)g
C.物体m对M的摩擦力的大小为F
D.M对物体m的作用力竖直向上
【答案】A
【解析】把两个物体视为一个整体,整体受重力,地面的支持力,外力F和水平向右的静摩擦力,根据平衡条件
8.如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球和斜坡及挡板间均无摩擦,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有( )
A.斜面对球的支持力逐渐增大
B.斜面对球的支持力逐渐减小
C.挡板对小球的弹力先减小后增大
D.挡板对小球的弹力先增大后减小
【答案】BC
第Ⅱ部分非选择题
二、非选择题:
本题4个小题。
将符合题意的内容填写在题目中的横线上,或按题目要求作答。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
9.把竖直向下的18N的力分解成两个力,使其中一个分力在水平方向上并等于24N,则另一个分力的大小是 N,方向是 。
【答案】30与合力成53°斜向下
【解析】根据平行四边形定则,作图如下:
据勾股定理可知
F2==N=30N,方向与合力成53°斜向下。
10.将一个30N的力进行分解,其中一个分力的方向与这个力成30°角,另一个分力的最小值为 N。
【答案】15
11.水平面上和倾角为α的斜面上的物体都受到推力F的作用,如图所示,说明两种情况F产生的效果,并求出每种情况F的两个分力的大小。
【答案】两种情况下的F都产生使物体压紧斜面和使物体沿斜面滑动的效果。
两种情况下,两个分力的大小都是:
F1=Fcosα,F2=Fsinα
【解析】两种情况下的F都产生使物体压紧斜面和使物体沿斜面滑动的效果。
对两个图中的推力F进行力的分解,如图所示
根据力的平行四边形定则,则有
甲图:
F1=Fcosα,F2=Fsinα
乙图:
F1=Fcosα,F2=Fsinα
12.氢气球重为10N,所受空气浮力为16N,由于受水平风力F作用,使系氢气球的绳子和地面成60°角,如图所示,求:
(1)绳子的拉力T;
(2)气球受到的水平风力F。
【答案】F=2N,T=4N