[中学联盟]福建省漳州市芗城中学高一物理鲁科版必修1校本作业：5-1力的合成B.doc
高中物理 第5章 第1节 力的合成教案 鲁科版必修1-鲁科版高一必修1物理教案
第1节力的合成学习目标知识脉络1．知道共点力、力的合成、合力、分力的概念．2．理解力的平行四边形定则，知道它是矢量运算的普遍法则．(重点、难点)3．掌握求合力的方法，知道合力的大小与原来两个共点力之间夹角的关系，会用直角三角形知识计算共点力的合力．(重点)1．共点力：如果几个力同时作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，我们就把这几个力叫作共点力．2．合力：几个共点力共同作用所产生的效果可以用一个力来代替，这个力叫作那几个力的合力．3．力的合成：求几个力的合力叫作力的合成．二、共点力合成的平行四边形定则1．平行四边形定则：两个共点力合成时，以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表示合力的大小和方向，如图所示．2．多个力的合成方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有外力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)作用在同一物体上的几个力一定是共点力．(×)(2)两个共点力共同作用的效果与其合力作用的效果相同．(√)(3)合力与分力是同时作用在物体上的力．(×)(4)两个力的合力一定大于其中任意一个分力．(×)(5)合力与分力是一对平衡力．(×)(6)多个共点力求合力时平行四边形定则也适用．(√)2．下列说法正确的是( )A．两个共点力共同作用的效果与其合力单独作用的效果相同B．合力作用的效果与物体受到的每一个力的作用效果都相同C．把物体受到的几个力的合力求出后，则物体只受一个力D．性质不同的力可以合成，作用在不同物体上的力也可以合成A[几个力共同作用的效果与某一个力单独作用的效果相同，这一个力叫作那几个力的合力，所以A正确，B错误；合力和它的分力是力的作用效果上的一种等效替代关系，而不是力的本质上的替代，故C错误；进行合成的几个力，性质可以相同，也可以不同，但必须是作用在一个物体上的共点力，故D错误．]3．两个共点力的大小均为10 N，如果要使这两个力的合力大小也是10 N，则这两个共点力间的夹角应为( )A．30°B．60°C．90°D．120°D[对于两个夹角为120°的等大的共点力而言，其合力大小与分力相等，并且合力与两分力的夹角均为60°.反之，当两个分力大小与合力大小相等时，可推知两分力之间的夹角为120°，故选D.]共点力的合成(1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代．(2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的．分力与合力对应同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力．(3)瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化．2．合力与分力的大小关系(1)两力同向时合力最大：F＝F1＋F2，方向与两力同向．(2)两力反向时合力最小：F＝|F1－F2|，方向与其中较大的力同向．(3)两力夹角为θ时，如图所示，合力随θ的增大而减小，合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.【例1】(多选)大小不变的两个共点力F1与F2，其合力为F，则( )A．合力F一定大于任一分力B．合力大小既可等于F1，也可等于F2C．合力有可能大于任何一个分力D ．合力F 的大小随F 1、F 2之间夹角的增大而减小BCD [本题中虽然两个分力大小一定，但其夹角未知，我们可以取一些特殊值来分析．当θ＝0°时，合力最大F max ＝F 1＋F 2，当F 1、F 2夹角为180°时，合力最小F min ＝|F 1－F 2|，因此合力F 大小变化范围为|F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2，若取F 1＝2 N ，F 2＝3 N ，则1 N≤F 合≤5 N，故应排除A 项，同时确定C 项正确．对B 项，由合力变化范围可知正确．对D 项，当F 1与F 2之间夹角最小为零时，合力最大；当F 1与F 2之间夹角最大为180°时，合力最小，合力随着F 1与F 2之间夹角的增大而减小，故正确答案为B 、C 、D.]理解合力与分力的三个特性等效性―――――→效果相同相互替代关系瞬时性――――――――――→遵循平行四边形定则瞬时对应关系同体性―――――→同一物体受力物体相同1．(多选)如图所示，一木棒用两根绳子拴住悬挂在空中，则下列说法正确的是( )A ．木棒受G 、F 1、F 2三个力作用B ．木棒受G 、F 1、F 2和合力F (F 1与F 2的合力)四个力作用C ．因为F 1、F 2不是作用在棒的重心上，所以F 1、F 2、G 不是共点力D ．因为F 1、F 2、G 三个力的作用线相交于一点，所以F 1、F 2、G 是共点力AD[对木棒进行受力分析，木棒受重力G、两根绳子的拉力F1、F2三个力作用，故A正确；F1、F2是物体实际受到的力，而它们的合力F只是与F1、F2在作用效果上相等，合力F并不是物体实际受到的力，故B错误；共点力的定义明确指出一个物体受到的力作用于物体上的同一点或者它们的作用线交于一点，这样的一组力叫作共点力，F1、F2、G三个力的作用线相交于一点，所以F1、F2、G是共点力，故C错误，D正确．]2．(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为F，以下说法正确的是( )A．若F1和F2的大小不变，θ越小，合力F就越大B．若F1和F2的大小不变，θ越大，合力F就越大C．合力F总比分力F1和F2中的任何一个都大D．合力F可能比分力F1和F2中的任何一个都小AD[当两分力大小不变时，两分力间夹角减小，合力F就增大，夹角增大时，合力F将减小，选项A对，B错；根据平行四边形中对角线与两邻边的长短关系可知选项C错，D对．]共点力合成的平行四边形定则作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出以两分力为邻边的平行四边形．具体操作流程如下：2．计算法可以根据平行四边形定则作出示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力．以下为求合力的三种常见情况：类型作图合力的计算互相垂直F＝F21＋F22 tan θ＝F1F2θ＝arctanF1F2两力等大，夹角为θF＝2F1cosθ2 F与F1夹角为θ2两力等大且夹角为120°合力与分力等大，合力与任一分力夹角为60°来拉船，其情景如图所示．假设河两岸每边10个人，每个人沿绳方向的拉力为600 N，绳与河岸方向的夹角为30°，试用作图法和计算法分别求出船受到的拉力．思路点拨：①用“作图法”时，物体受到的各个力要选定统一的标度，比例适当．②用“计算法”时，要注意利用三角形知识求解合力的大小和方向．[解析](1)作图法：如图甲所示，自O点引两条有向线段OA 和OB，相互间夹角为60°，设每单位长度表示2 000 N，则OA和OB的长度都是3个单位长度，作出平行四边形OACB，其对角线OC就表示绳的拉力F1、F2的合力F.量得OC长5.2个单位长度，故合力F＝5.2×2 000 N＝10 400 N．用量角器量得∠AOC＝∠BOC＝30°，所以合力沿河岸方向．甲乙(2)计算法：先作出力的平行四边形如图乙所示，由于两力F1、F2大小相等，故得到的平行四边形是一个菱形．由几何关系易得合力F＝2F1cos 30°＝6 000 3 N≈10 400 N，方向沿河岸方向．[答案]见解析作图法与计算法的比较(1)作图法的优点是形象直观，缺点是不够精确．作图时应注意采用统一的标度，标出箭头且实线、虚线要分明．(2)计算法的优点是精确．应用计算法时先用平行四边形定则作图，再通过数学知识计算出合力．作图时，尽量通过添加辅助线得到一些特殊的三角形，这样便于计算．(3)计算法求合力时常用到的几何知识．①应用直角三角形中的边角关系求解，用于平行四边形的两边垂直或平行四边形的对角线垂直的情况；②应用等边三角形的特点求解；③应用相似三角形的知识求解，用于力的矢量三角形与实际三角形相似的情况．3．两个共点力的大小分别为F1和F2，作用于物体的同一点．两力同向时，合力为A，两力反向时，合力为B，当两力互相垂直时，合力为( )A ．A 2＋B 2 B ．A 2＋B 22C ．A ＋BD ．A ＋B2B [设两力为F 1、F 2，且F 1＞F 2，由题意知F 1＋F 2＝A ，F 1－F 2＝B ，故F 1＝A ＋B 2，F 2＝A －B 2.当两力互相垂直时，合力F ＝F 21＋F 22＝⎝ ⎛⎭⎪⎫A ＋B 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫A －B 22＝A 2＋B 22.]4．物体受到两个力F 1和F 2的作用，F 1＝18 N ，方向水平向右；F 2＝24 N ，方向竖直向上．求这两个力的合力F .(试用作图法和计算法两种方法)[解析] 方法一：作图法．取单位长度为6 N 的力，则分别取3个单位长度、4个单位长度，自O 点引两条有向线段OF 1和OF 2，且使OF 1⊥OF 2.以OF 1和OF 2为两个邻边，作平行四边形如图所示，则对角线OF 就是所要求的合力F .量出对角线的长度为5个单位长度，则合力的大小F ＝5×6 N＝30 N ，用量角器量出合力F 与分力F 1的夹角θ为53°，即合力F 的方向向右偏上53°.方法二：计算法．实际上是先运用数学知识，再回到物理情景．在如图所示的平行四边形中，△OFF 1为直角三角形，根据直角三角形的几何关系，可以求得斜边OF 的长度和OF 与OF 1的夹角，将其转化为物理问题，就可以求出合力F 的大小和方向．则F ＝F 21＋F 22＝30 N ， tan θ＝F 2F 1＝43，所以θ为53°，即向右偏上53°. [答案] 见解析1．(多选)关于F 1、F 2及它们的合力F ，下列说法正确的是( )A ．合力F 一定与F 1、F 2共同作用产生的效果相同B ．两力F 1、F 2一定是同种性质的力C ．两力F 1、F 2一定是同一物体受到的力D ．两力F 1、F 2与F 是物体同时受到的三个力AC [只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成，C 正确；合力是对原来几个分力的等效替代，各分力可以是不同性质的力，合力与分力不能同时存在，A 正确，B 、D 错误．]2．两个共点力F 1和F 2的合力大小为6 N ，则F 1与F 2的大小可能是( )A ．F 1＝2 N ，F 2＝9 NB ．F 1＝4 N ，F 2＝8 NC ．F 1＝1 N ，F 2＝8 ND ．F 1＝2 N ，F 2＝1 NB [两力合成时，合力范围为：|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F 2，A 中合力为7 N≤F ≤11 N，B 中合力为4 N≤F ≤12 N，C 中的合力为7 N≤F ≤9 N，D 中的合力为1 N≤F ≤3 N，故B 正确．]3．如图所示，欲借助汽车的力量，将光滑凹槽中的铁球缓慢拉出，随着汽车对铁球的作用力越来越大，凹槽对球的弹力( ) A．始终水平向左，越来越大B．始终竖直向上，越来越大C．斜向左上方，越来越大D．斜向左上方，大小不变C[汽车缓慢拉铁球时，铁球受力如图所示，所以凹槽对铁球的弹力指向左上方，且N＝F2＋G2，随汽车拉力的增大而增大．选项C正确．]4．如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头．其中一人用了450 N的拉力，另一个人用了600 N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力．(试用计算法和作图法) [解析]方法一：作图法用图示中的线段表示150 N的力．用一个点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边形，如图所示，用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F＝150×5 N＝750 N，用量角器量出合力F与F1的夹角θ＝53°.方法二：计算法设F1＝450 N，F2＝600 N，合力为F.由于F1与F2间的夹角为90°，根据勾股定理得F＝4502＋6002 N＝750 N，合力F与F1的夹角θ的正切tan θ＝F2F1＝600450＝43.所以θ＝53°. [答案]见解析。
高中物理必修一教案-5.1 力的合成3-鲁科版
5.1力的合成【教材分析】力的合成是鲁科版物理必修一第五章第1节的内容。
在上一章学生已经学习了力的概念及力的三要素，掌握了重力、弹力、摩擦力等力的概念，对力有了一定的感性和理性的认识，同时在第二章中已经学习了位移、速度、加速度等矢量，对矢量也有了初步认识。
力的合成又是高中物理中极为重要的一个知识点，同时本节课所学平行四边形定则也是处理矢量运算的一个通则，因此本节课具有承上启下的作用。
【学情分析】高一学生第一次接触矢量运算，而数学中向量的知识还没有涉及，如何让学生对矢量的运算法则有感性的认识，并学会探究一般事物规律的方法是本堂课的重点，也是难点。
在学习这节课之前，学生已经了解如位移、速度、加速度、力等诸多矢量概念，对矢量有初步的认识，知道矢量是既有大小又有方向的物理量，但对矢量性还没有真正意义上的理解，尚未涉及到矢量的运算。
本节课将通过师生共同参与的方式，透过认识一般事物规律的基本方法——实验探究法，让学生理解矢量的运算法则——平行四边形定则，并学会简单的运用平行四边形定则处理问题。
【教学目标】1.知识与能力（1）理解分力、合力的概念；运用等效替代的思想方法，探究分力与合力的关系。
（2）通过自主探究得到平行四边形定则，提升动手操作能力和归纳总结能力。
（3）自主发现并总结两分力大小不变，夹角变大合力变小的规律，并总结合力的范围。
2.过程与方法（1）从生活中常见的实例出发，让学生理解等效思想在物理研究中的应用。
（2）通过探究事物规律的一般方法，让学生学会从生活中发现问题、提出猜想、设计实验、寻找规律，同时培养学生的观察能力、实验设计及操作能力、对物理现象的归纳总结的能力，从而有效的提升学生科学素养。
3.情感态度与价值观（1）通过学生间的交流讨论、合作探究培养学生的合作意识。
（2）实验探究培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度。
【教学重点】1.等效的思维方法。
2.探究力的合成满足平行四边形定则。
【教学难点】学生探究实验的设计、操作。
福建省漳州市芗城中学高中物理4.1重力和弹力校本作业1鲁科版必修1
重力和弹力【双基训练】1．(多选)下列关于物体间相互作用的说法中正确的是( )A ．地面上物体受到重力是引力在地球表面附近的一种表现B ．爬山时越向上爬，感觉越吃力，这是因为自己的体重增加了C ．弹力和分子间作用力也都属于万有引力D ．强力和弱力主要是体现原子核内部基本粒子之间的相互作用2． (多选) 一个物体所受重力在下列哪些情况下会发生变化( )A ．把它从赤道拿到南极B ．把它送到月球上去C ．把它放到水里D ．改变它的运动状态3. 关于地球上的物体，下列说法中正确的是( )A ．物体静止时不受重力作用B ．物体只有落向地面时才受到重力作用C ．物体落向地面时比物体上抛时所受的重力小D ．物体所受重力的大小与物体的质量有关，与物体是否运动及怎样运动无关4. 关于物体的重力，下列说法正确的是( )A ．重力的方向总是垂直地面向下B ．重力可以用弹簧测力计测量C ．物体在地球任何地方重力大小都相等D ．挂在绳子上静止的物体，它受到的重力就是绳子对它的拉力5．关于弹性形变，下列说法正确的是( )A ．物体形状的改变叫弹性形变B ．一根钢筋用力弯折后的形变就是弹性形变C ．物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变D ．物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变6. (多选) 关于胡克定律，下列说法正确的是( )A ．由F ＝kx 可知，在弹性限度内弹力F 的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比B ．由k ＝F x可知，劲度系数k 与弹力F 成正比，与弹簧的长度改变量成反比C ．弹簧的劲度系数k 是由弹簧本身的性质决定的，与弹力F 的大小和弹簧伸长(或缩短)的长度x 的大小无关D ．弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧单位长度时弹力的大小7. 一个球形物体O 静止放在光滑的水平地面上，并与竖直墙壁相接触，A 、B 两点是球与墙和球与地面的接触点，则下列说法正确的是( )A．物体受三个力，重力、地面对物体的支持力、墙壁对物体的弹力B．物体受两个力，重力、地面对物体的支持力C．物体受两个力，重力、物体对地面的压力D．物体受三个力，重力、物体对地球的引力、物体对地面的压力8．足球运动员已将足球踢向空中，如图所示，下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是(G为重力，F为脚对球的作用力、F阻为阻力)( )A B C D9．如图所示是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图，下列说法中正确的是( )A．弹簧的劲度系数是2 N/mB．弹簧的劲度系数是2×103 N/mC．当弹簧受F2＝800 N的拉力作用时，弹簧总长度为x2＝40 cmD．当弹簧伸长量为x1＝2 cm时，弹簧产生的拉力是F1＝400 N【能力提升】10．如图所示，把一个平放着的、边长为l的均质立方体绕bc棱翻转，使对角面AbcD处于竖直平面内，则它的重心位置升高了多少？11．一根弹簧原长为20 cm，当用15 N的力拉它时，弹簧长为25 cm.(1)求此弹簧的劲度系数．(2)若此弹簧受21 N的压力，则弹簧长度变为多少？12．如图所示，A、B是两个相同的轻弹簧，原长都是l0＝10 cm，劲度系数k＝500 N/m，如果图中悬挂的两个物体质量均为m，现测得两个弹簧的总长为26 cm，则物体的质量m是多少？(取g＝10 N/kg)参考答案1.AD2.AB3.D4.B5.C6.AC7.B8.B9.B10.解:均质立方体的重心位于中心，也就是对角面AbcD两对角线Ac、bD的交点O，立方体平放时O点离地面的高度h＝l2.当把立方体绕bc棱翻转到使对角面AbcD处于竖直平面内时，O点离地的高度等于O点到bc棱的距离，即等于对角面边长Ab或cD的一半，故后来O点离地的高度h′＝22l，所以翻转后这个均质立方体的重心位置升高了Δh＝h′－h＝22l－12l＝2－12l.【答案】2－1 2l11.解:( 1)当用15 N的力拉它时，弹簧长为25cm，由胡克定律：F＝kx，所以k＝150.25－0.20N/m＝300N/m；(2)若此弹簧受21N 的压力，由胡克定律：F ＝kx ，弹簧的压缩量Δx ＝F k ＝21300m ＝7cm ， 则弹簧长度变为20cm －7cm ＝13cm.【答案】 (1)此弹簧的劲度系数是300N/m(2)弹簧长度变为13cm12.解B 弹簧弹力F B ＝mg ，A 弹簧弹力F A ＝2mg ，若两弹簧伸长量分别为x A 、x B ， 则F A ＝kx A ，F B ＝kx B由题意：x A ＋x B ＋2l 0＝0.26 m由以上各式可得：m ＝1 kg【答案】 1kg。
鲁科版物理必修1精品课件 第5章第1节 力的合成
2．几种特殊情况下合力的计算方法
(1)相互垂直的两个力的合成，如图(a)所示，F 2 ＝ F1 ＋F2 2，合力 F 与分力 F1 的夹角为 θ，则 F2 tanθ＝ . F1 (2)夹角为 θ 的两个等大的力的合成，如图(b) 所示，作出的平行四边形为菱形，利用其对角 θ 线互相垂直的特点可求得合力 F′＝2Fcos . 2 (3)夹角为 120° 的两个等大的力的合成， 如图(c) 所示，实际是图(b)的特殊情况，求得合力 F′ 120° ＝2Fcos ＝F. 2
D．两物体间的一对作用力和反作用力的合力
为零
【思路点拨】 代”四个字．
解答此题时应注意以下关键点:
(1)理解合力与分力概念时抓住“等效”、“替
(2)理解合力概念，合力不等于“力之和”，力
的合成遵循平行四边形定则．
(3)有相互作用力的受力物体是相互作用的两个 物体．
【精讲精析】 本题从合力的施力物体、大小 关系、等效性、合成要求四方面分析．
第5章 力与平衡
第5章
力与平衡
第1节 力的合成
目标导航
1.能从力作用的等效性来理解力的合成和合
力的概念．(难点) 2．能掌握力的平行四边形定则，并知道它
是矢量运算的普遍法则．(重点)
3．会用作图和计算两种方法求共点力的合 力．(重点)
新知初探 • 自学导引
一、共点力的合成
1．共点力：如果几个力同时作用在物体上的 同一点 或者它们的作用线相交于________ 同一点 ， ________
并不重合，但是这几个力的作用线正向或反
福建省漳州市芗城中学高中物理 5.2 力的分解校本作业1 鲁科版必修1
力的分解【双基训练】1．(多选)下列说法正确的是 ( )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．部分小于全体，分力一定小于合力2．(多选)已知两个共点力的合力F＝50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为60N，则( )A．F1的大小只有一个可能B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向3. 重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么 ( )A．F1就是物体对斜面的压力B．物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为G cos αC．F2就是物体受到的静摩擦力D．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用4. 下图中的四幅图展示了某同学做引体向上运动前的四种抓杠姿势，其中手臂受力最小的是( )A B C D5． (多选)将质量为m的长方形木块放在水平桌面上，用与水平方向成α角的斜向右上方的力F拉木块，如图所示，则( )A．力F的水平分力为F cos αB．力F的竖直分力为F sin α，它使物体m对桌面的压力比mg小C．力F的竖直分力为F sin α，它不影响物体对桌面的压力D．力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上【能力提升】6. (多选)如图所示，建筑装修中，工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动，已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，则磨石受到的摩擦力是( )A．(F－mg)cosθB．μ(F－mg)sinθC．μ(F－mg)cosθD．μ(F－mg)7.如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0 kg的物体．细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连．物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9 N．关于物体受力的判断(取g＝9.8 m/s2)，下列说法正确的是( )A．斜面对物体的摩擦力大小为零B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.9 3 N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9 N，方向垂直斜面向上8. 用两根承受的最大拉力相等，长度不等的细线AO、BO(AO＞BO)悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则( )A．AO先被拉断B．BO先被拉断C．AO、BO同时被拉断D．条件不足，无法判断9．(多选)如图所示，细绳OA和OB的结点O下面挂了一盏灯，细绳OB水平．现在使灯离墙壁更近一些，而细绳OB仍保持水平方向，如图中虚线所示，则( )A．细绳OA的拉力变大B．细绳OA的拉力变小C．细绳OB的拉力变大D．细绳OB的拉力变小10．如图所示，重物G＝200 N，搁放在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上，受一个与水平面成37°角斜向上的拉力作用，沿水平面运动，若这一外力F＝100 N，求物体受到的合力．(g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)11.如图所示，轻绳AC与天花板夹角α=300，轻绳BC与天花板夹角β=600.设AC、BC绳能承受的最大拉力均不能超过100N，CD绳强度足够大，求CD绳下端悬挂的物重G不能超过多少？参考答案1.ABC2.AB3.B4.B5.AB6.AB7.A8.B9.B 10.解: 对物体受力分析如图所示：正交分解得，竖直方向F N ＋F sin 37°－G ＝0 水平方向F 合＝F cos 37°－F f ，且F f ＝μF N 联立得F 合＝F cos 37°－μ(G －F si n 37°) 代入数据得F 合＝52 N 方向水平向右．【答案】 52 N ，方向水平向右11.解:如图所示，以结点C 为研究对象，由共点力的平衡条件有0060cos 30cos B A F F =060sin 30sin B A C F F F +=又G = F C 由①知 A B F F 3=300G600ABC F A y xF CF B由题意知，当F B =100N 时，物重G 有最大值G max 联立解得 N G 33200max (或115N)。
2021-2022学年高中物理 第5章 力与平衡 第1节 力的合成作业鲁科版必修1
2021-2022学年高中物理第5章力与平衡第1节力的合成作业鲁科版必修1年级：姓名：力的合成(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．(多选)对两个大小不等的共点力进行合成，则( )A．合力一定大于每个分力B．合力可能同时垂直于两个分力C．合力的方向可能与一个分力的方向相反D．两个分力的夹角在0°到180°之间变化时，夹角越小，合力越大CD [不在同一条直线上的两个力合成时，遵循平行四边形定则，故合力可能大于、小于或等于任意一个分力，故A错误；合力是两分力构成的平行四边形的对角线，而对角线不可能同时垂直两个边，故B错误；当两分力方向相反时，则合力可以与一个分力的方向相反，故C正确；两个大小不变的力，其合力随两力夹角的减小而增大，故D正确．]2．有三个力，大小分别为13 N、3 N、29 N．那么这三个力的合力最大值和最小值应该是( )A．29 N,3 N B．45 N,0 NC．45 N,13 N D．29 N,13 NC [当三个力同方向时，合力最大，为45 N；任取其中两个力，如取13 N、3 N 两个力，其合力范围为10 N≤F≤16 N，29 N不在该范围之内，故合力不能为零，当13 N、3 N的两个力同向，与29 N的力反向时，合力最小，最小值为13 N，则C正确，A、B、D错误．]3．作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是2 N，另一个力的大小是10 N，它们合力的大小不可能是( )A．6 N B．8 NC．10 N D．12 NA [两力合成时，合力范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故8 N≤F≤12 N，故8 N,10 N,12 N是可能的合力，6 N没有在范围之内是不可能的合力，故选A．] 4．下列图中，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是( )A B C DC [由矢量合成法则可知A图的合力为2F3，B图的合力为0，C图的合力为2F2，D图的合力为2F3，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图．] 5．如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，F1、F2和F3三个力的合力为零．下列判断正确的是( )A．F1>F2>F3B．F3>F1>F2C．F2>F3>F1D．F3>F2>F1B [三个力的合力为零，即F1、F2的合力F3′与F3等大反向，三力构成的平行四边形如图所示，由数学知识可知F3>F1>F2，B正确．]6．如图所示，三个大小相等的力F作用于同一点O，则合力最小的是( )A B C DC [由图可知，C图中三个力的合力为零，而A、B、D图中三个力的合力不为零，故选项C正确．]二、非选择题(14分)7．如图所示，有五个力作用于同一点O，表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线．已知F1＝10 N，则这五个力的合力大小为多少？解析：方法一：巧用对角线特性．如图甲所示，根据正六边形的特点及平行四边形定则知：F 2与F 5的合力恰好与F 1重合；F 3与F 4的合力也恰好与F 1重合；故五个力的合力大小为3F 1＝30 N ．甲 乙方法二：利用对称法．如图乙所示，由于对称性，F 2和F 3的夹角为120°，它们的大小相等，合力在其夹角的平分线上，故力F 2和F 3的合力F 23＝2F 2cos 60°＝2(F 1cos 60°)cos 60°＝F 12＝5 N ．同理，F 4和F 5的合力也在其角平分线上，由图中几何关系可知：F 45＝2F 4cos 30°＝2(F 1cos 30°)cos 30°＝32F 1＝15 N ．故这五个力的合力F ＝F 1＋F 23＋F 45＝30 N ．答案：30 N一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．如图所示，轻杆左端插在竖直墙内，右端安装有光滑轻滑轮．细绳的上端固定在竖直墙上，下端跨过滑轮与重力为G 的物体相连．整个系统处于静止状态．已知杆处于水平位置，细绳的上段与杆的夹角α＝30°．关于细绳对滑轮的作用力F ，下列说法中正确的是( )A ．F 的方向沿杆向左B ．F 的方向与杆成30°角斜向左下方C ．F 与G 大小相等D．F一定比G大BC [以滑轮为研究对象，因为是同一根绳子，故滑轮两边绳子的张力大小相等，都等于G．又两张力之间的夹角为120°，故两张力的合力大小也为G，方向与杆成30°角斜向左下方．故选项B、C正确．]2．一根细绳能承受的最大拉力是G，现把一重为G的物体系在绳的中点，分别握住绳的两端，先并拢，然后缓慢地左右对称地分开，若要求绳不断，则两绳间的夹角不能超过( )A．45°B．60°C．120°D．135°C [由于细绳是对称分开的，因而两绳的拉力相等，为保证绳不断，两绳拉力的合力大小等于G，随着两绳夹角的增大，两绳中的拉力增大，当两绳的夹角为120°时，绳中拉力刚好等于G．故C正确，A、B、D错误．]3．(多选)若两个力F1、F2的夹角为α(90°<α<180°)，且α保持不变，则( ) A．一个力增大，合力一定增大B．两个力都增大，合力一定增大C．两个力都增大，合力可能减小D．两个力都增大，合力可能不变lCD [如图所示，保持F1与两力的夹角α不变，当F2增至F2′时，F1和F2的合力F变为F′，由图象可直观看出F>F′，即两分力中一个力增大，合力不一定增大．同理可分析出：两个力都增大，合力可能增大，可能减小，也可能不变，故C、D两项正确．]4．如图，两个体重相同的人静止坐在秋千上，两秋千绳子能承受的最大张力是一样的．往两人身上同时慢慢加相同重量的物体，直到绳子断开，则下面的叙述正确的是( )A．甲中绳子先断B．甲、乙中绳子同时断C．乙中绳子先断D．不确定C [小孩的重力和两根绳子拉力的合力等值反向，合力一定，两分力夹角越大，分力越大，所以夹角越大，绳子拉力越大，则乙中绳子容易断，故C 正确，A 、B 、D 错误，故选C ．]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(13分)如图所示，电线杆BD 重800 N ，水平电线AB 对电线杆的拉力大小为600 N ，牵引索BC 对电线杆的拉力大小为1 000 N ．电线和牵引索对电线杆的共同作用恰好不会引起竖直电线杆发生偏斜，试用作图法求电线和牵引索对电线杆拉力的合力大小以及电线杆对地面的压力大小．解析：如图所示，选单位长度的线段表示200 N 的力，作出力的平行四边形，量得表示合力的对角线长为单位长度的4倍，则电线和牵引索对电线杆拉力的合力大小为F ＝200 N×4＝800 N ．电线杆对地面的压力大小为F ＋G ＝800 N ＋800 N ＝1 600 N ．答案：800 N 1 600 N6．(13分)如图所示，两根相同的橡皮条OA 、OB ，开始时夹角为0°，在O 点处打结吊一重50 N 的物体后，结点O 刚好位于圆心．现将A 、B 分别沿圆周向两边移到A ′、B ′，使∠AOA ′＝∠BOB ′＝60°．欲使结点仍为圆心处，则此时结点处应挂多重的物体？解析：根据在原位置时物体静止，求出橡皮条的拉力．由于变化位置后结点位置不变，因此每根橡皮条的拉力大小不变，但是方向变化．设OA 、OB 并排吊起重物时，橡皮条产生的弹力均为F ，则它们产生的合力为2F 且与G 1平衡，所以F ＝G 12＝502N ＝25 N．当A′O、B′O夹角为120°时，橡皮条伸长不变，橡皮条产生的弹力仍为25 N，两根橡皮条互成120°角，所以合力的大小为25 N，即应挂的重物重25 N．答案：25 N。
福建省漳州市芗城中学高中物理 5.1 力的合成校本作业2 鲁科版必修1
力的合成【双基训练】1．下列物理量在运算时不遵循平行四边形定则的有( )A．时间 B．位移C．速度D．加速度2．在图中，下列情况中日光灯所受的拉力F1、F2及重力G不是共点力的是( )A．甲情况下B．乙情况下C．丙情况下D．甲、乙、丙三种情况下3．(多选)关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是( )A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B．两力F1、F2一定是同种性质的力C．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力4．同时作用在某物体上的两个方向相反的力，大小分别为8 N和10 N，在10 N的力逐渐减小到零的过程中，两个力的合力的大小( )A．先减小后增大B．先增大后减小C．一直减小D．一直增大5．如图所示，一个重60 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝20 N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为( )A．0B．40 N，方向竖直向下C．40 N，方向竖直向上D．80 N，方向竖直向上6．如图所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则这两个力的大小分别是( )A．1 N和4 NB．2 N和3 NC．1 N和5 ND． 2 N和4 N7.两个共点力的大小均为10 N，如果要使这两个力的合力大小也是10 N，则这两个共点力间的夹角应为( )A．30° B．60°C．90°D．120°8．乐乐的妈妈提一桶水，向上提起的力为150 N，乐乐和小勇接过来共同来提，关于乐乐和小勇的用力，下列说法正确的是( )A．他俩必分别只用75 N的力B．他俩可分别用100 N的力C．他俩都可用小于75 N的力D．他俩的力不可能大于75 N9．(多选)三个力作用在同一物体上，其大小分别为6 N、8 N、12 N，其合力大小可能是( ) A．4 N B．0 NC．15 N D．28 N10．用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处于平衡状态(绳的拉力的合力始终等于重力)，则当θ＝________时，绳中的拉力最小，当θ＝________时绳中的拉力等于重力，在θ角增大的过程中，绳中的拉力逐渐变________．11．力F1＝4 N，方向向东，力F2＝3 N，方向向北，求这两个力的合力的大小和方向．【能力提升】12．如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为80 kg，两侧的钢索互成150°夹角，求钢索拉力有多大？(cos 75°＝0.259，g取10 N/kg)参考答案1. A2.B3. AC4.A5.A6.B7.D8. B9.A B C10【解析】 当θ＝0时绳拉力同向，拉力最小．当θ＝120°时，两分力和合力大小相等．当θ角逐渐增大时，拉力将增大．【答案】 0 120° 大11【解析】 (1)选定一小段线段代表1 N ，作出F 1的线段长为4个单位长度，F 2的线段长为3个单位长度，并标明方向，如图所示．(2)以F 1和F 2为邻边作平行四边形，连接两邻边所夹的对角线表示合力．(3)用刻度尺量出表示合力的对角线为5个单位长度，所以合力大小F ＝1 N×5＝5 N.(4)用量角器量得F 与F 2的夹角θ＝53°，即合力方向为北偏东53°.【答案】 5 N 方向为北偏东53°12【解析】 设钢索的拉力大小为F ，则演员两侧的钢索拉力的合力与演员和独轮车的总重力等大反向．作出拉力与其合力的平行四边形为一菱形，如图所示，根据几何知识可知 G 2＝F cos 75°所以拉力F ＝G 2cos 75°＝80×102×0.259 N ＝1 544 N. 【答案】 1 544 N。
高中物理必修一教案-5.1 力的合成5-鲁科版
个力的作用效果相同”。
ppt展示生活中合力与分力作用效果相同的实例。
学生举出生活中的实例，加速对合力与分力等效的理解。
二.新课教学1、同一直线上的二力合成观察以下两幅图片，结合生活经验体会力的作用效果，求出合力。
总结“同一直线上二力合成”的方法。
请独立思考后，同桌交流，自主发言。
回忆初中的学习内容，独立思考后，同桌交流，自主发言。
总结“同一直线上二力合成”的方法。
回忆旧知，铺垫新内容的学习，利用图像形象化抽象知识。
2.两个不在同一直线上的力的合成阅读导学案，根据实验步骤完成该实验。
1、探究与思考：根据实验器材，设计实若两个分力的方向不在同一直线上呢?学生陷入思考。
学生根据教师的提制造问题，带动学生的思考。
自主设计，体现实验的探究性，教师3、实验结论： 互成角度的两个力的合成，不是简单的将两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
这就叫平行四边形定则．4、阅读课本“共点力”部分，结合以下图片理解共点力的含义，并体会平行四边形定则的适用条件。
指导学生阅读课本，了解共点力的概念及平四边形定则满足的条件。
与分力之间的关系满足平行四边形定则。
总结分析和记忆合力与分力之间满足的规律。
阅读课本，了解共点力及平行四边形定则满足的条件，并将其记录在学案上面。
三、规律应用利用所学规律—力的合成满足平行四边形定则，解决实际问题。
（1）力N F 451=，方向水平向右。
力N F 602=，方向竖直向上，通过作图求这两个力的合力F 的大小和方向。
（2）如何求两个以上的力的合力？四、合力与分力夹角之间的关系 1根据力的平行四边形定则作图，观察两个力的1F 、2F 的合指导学生利用画图示的方法，求两个分力的合力。
对学生进行提示。
对学生进行指导，利用平行四边形定则演示仪器完成探究和思考。
利用图示的方法作图，求出题目中两分力的合力。
思考回答问题：多个力的应用规律，加深对规律的理解和应用。
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5-1B 力的合成
【双基训练】
1．下列物理量在运算时不遵循平行四边形定则的有()
A．时间B．位移
C．速度D．加速度
2．在图中，下列情况中日光灯所受的拉力F1、F2及重力G不是共点力的是()
A．甲情况下B．乙情况下
C．丙情况下D．甲、乙、丙三种情况下
3．(多选)关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是()
A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同
B．两力F1、F2一定是同种性质的力
C．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力
D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力
4．同时作用在某物体上的两个方向相反的力，大小分别为8 N和10 N，在10 N的力逐渐减小到零的过程中，两个力的合力的大小()
A．先减小后增大B．先增大后减小
C．一直减小D．一直增大
5．如图所示，一个重60 N的物体置于光滑的水平面上，当用一个F＝20 N的力竖直向上拉物体时，物体所受的合力为()
A．0
B．40 N，方向竖直向下
C．40 N，方向竖直向上
D．80 N，方向竖直向上
6．如图所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则这两个力的大小分别是()
A．1 N和4 N
B．2 N和3 N
C．1 N和5 N
D．2 N和4 N
7.两个共点力的大小均为10 N，如果要使这两个力的合力大小也是10 N，则这两个共点力间的夹角应为()
A．30°B．60°
C．90°D．120°
8．乐乐的妈妈提一桶水，向上提起的力为150 N，乐乐和小勇接过来共同来提，关于乐乐和小勇的用力，下列说法正确的是()
A．他俩必分别只用75 N的力
B．他俩可分别用100 N的力
C．他俩都可用小于75 N的力
D．他俩的力不可能大于75 N
9．(多选)三个力作用在同一物体上，其大小分别为6 N、8 N、12 N，其合力大小可能是() A．4 N B．0 N
C．15 N D．28 N
10．用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处于平衡状态(绳的拉力的合力始终等于重力)，则当θ＝________时，绳中的拉力最小，当θ＝________时绳中的拉力等于重力，在θ角增大的过程中，绳中的拉力逐渐变________．
11．力F1＝4 N，方向向东，力F2＝3 N，方向向北，求这两个力的合力的大小和方向．【能力提升】
12．如图所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为80 kg，两侧的钢索互成150°夹角，求钢索拉力有多大？
(cos 75°＝0.259，g取10 N/kg)
参考答案
1. A
2.B
3. AC
4.A
5.A
6.B
7.D
8. B
9.A B C
10【解析】当θ＝0时绳拉力同向，拉力最小．
当θ＝120°时，两分力和合力大小相等．
当θ角逐渐增大时，拉力将增大．
【答案】0120°大
11【解析】(1)选定一小段线段代表1 N，作出F1的线段长为4个单位长度，F2的线段长为3个单位长度，并标明方向，如图所示．
(2)以F1和F2为邻边作平行四边形，连接两邻边所夹的对角线表示合力．
(3)用刻度尺量出表示合力的对角线为5个单位长度，所以合力大小F＝1 N×5＝5 N.
(4)用量角器量得F与F2的夹角θ＝53°，即合力方向为北偏东53°.
【答案】 5 N方向为北偏东53°
12【解析】 设钢索的拉力大小为F ，则演员两侧的钢索拉力的合力与演员和独轮车的总重力等大反向．作出拉力与其合力的平行四边形为一菱形，如图所示，根据几何知识可知
G 2
＝F cos 75°
所以拉力
F ＝
G 2cos 75°＝80×102×0.259
N ＝1 544 N. 【答案】 1 544 N。