力的分解与合成
《力的合成和分解》 说课稿
《力的合成和分解》 说课稿 尊敬的各位评委、老师： 大家好！今天我说课的题目是《力的合成和分解》。下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析 “力的合成和分解”是高中物理必修一第三章第四节的内容。在此之前，学生已经学习了力的基本概念、重力、弹力和摩擦力等知识，这为学习力的合成和分解奠定了基础。
力的合成和分解是解决力学问题的重要方法，它不仅是对前面所学知识的深化和拓展，也为后续学习牛顿运动定律、共点力平衡等内容做好了铺垫。同时，这部分知识在实际生活中也有着广泛的应用，如工程建筑、机械制造等领域。
本节课的教材内容主要包括力的合成和力的分解两个部分。教材通过实验探究和理论推导相结合的方式，引导学生理解力的合成和分解遵循的平行四边形定则，培养学生的实验探究能力和逻辑思维能力。
二、学情分析 本节课的教学对象是高一年级的学生。他们在初中阶段已经对力的相关知识有了初步的了解，但对于力的合成和分解的概念和方法还比较陌生。
高一年级的学生具有较强的好奇心和求知欲，具备一定的观察能力和逻辑思维能力，但抽象思维能力和实验探究能力还有待提高。在教学过程中，要充分利用实验和多媒体等教学手段，激发学生的学习兴趣，引导学生积极参与课堂活动，逐步提高学生的思维能力和实践能力。
三、教学目标 1、 知识与技能目标 （1）理解力的合成和分解的概念，掌握平行四边形定则。 （2）能够运用平行四边形定则进行力的合成和分解，求解简单的共点力平衡问题。
2、 过程与方法目标 （1）通过实验探究，培养学生的观察能力、实验操作能力和数据处理能力。
（2）通过对力的合成和分解的分析和推导，培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力。
3、 情感态度与价值观目标 （1）让学生在实验探究中体验科学研究的乐趣，培养学生的科学态度和合作精神。
（2）使学生认识到物理知识与实际生活的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
大学物理中的力的合成与分解实验
大学物理中的力的合成与分解实验力是物体之间相互作用的结果，它是物体产生加速度的原因。
在物理学中，力的合成与分解实验是一项基础性实验，它帮助我们理解和掌握力的概念及其运用。
本文将介绍大学物理中力的合成与分解实验的原理、实验步骤以及实验结果的分析。
一、实验原理力的合成是指将两个力的作用效果合成为一个力的过程，力的合成可以用向量图形法和向量分析法进行计算。
向量图形法是通过将力的大小用力的箭头表示，箭头的方向表示力的方向，然后将两个力的箭头按顺序放在同一起点，以最后一个力的箭头为末端，连接起点与末端即可得到合力的箭头，合力的大小为各个力的箭头的矢量和。
向量分析法则是通过将力的大小与方向用坐标系表示，然后将各个力的坐标分量相加即可得到合力的坐标分量，进而求得合力的大小和方向。
力的分解是指将一个力按照特定方向分解成多个力的过程，力的分解可以将力分解为平行于某一方向的力和垂直于该方向的力。
分解一个力的关键是确定力的分解方向，常用的分解方向有水平方向与垂直方向。
分解一个力的水平分量和垂直分量时，可以使用几何分解法或三角函数法进行计算。
几何分解法是通过在力的作用线上选取适当的位置，作三条互相垂直的直线，将力的引起作用的点连接起来，并在各线上标出合适的长度，这些长度所决定的力互相垂直，并与原来的力的合成等效。
三角函数法则是运用正弦定理和余弦定理来计算力的分量，其中正弦函数用于计算垂直分力，余弦函数用于计算水平分力。
二、实验步骤1. 准备实验环境和实验装置。
2. 放置一个水平摩擦小的滑板，将两个力计放在滑板上，确保力计测量方向与滑板平行。
3. 保持一个力计固定不动，另一个力计按照一定的角度和大小施加力。
4. 测量两个力的大小和方向。
5. 重复实验多次，得到不同的数据。
6. 对实验数据进行处理和分析。
三、实验结果分析1. 合成力的实验结果分析：根据测得的两个力的大小和方向，利用向量图形法或向量分析法计算出合力的大小和方向，并与实验数据进行对比，分析误差的来源和大小。
第二章 第3讲 力的合成与分解
第3讲力的合成与分解目标要求 1.会应用平行四边形定则及三角形定则求合力.2.能利用效果分解法和正交分解法计算分力.3.知道“活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”的区别．考点一共点力的合成1．合力与分力(1)定义：如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力叫作那几个力的合力，那几个力叫作这个力的分力．(2)关系：合力与分力是等效替代关系．2．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程．(2)运算法则①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，可以用表示这两个力的有向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．如图甲所示，F1、F2为分力，F为合力．②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量．如图乙所示，F1、F2为分力，F为合力．1．合力和分力可以同时作用在一个物体上．(×)2．两个力的合力一定比其分力大．(×)3．当一个分力增大时，合力一定增大．(×)1．求合力的方法作图法作出力的图示，结合平行四边形定则，用刻度尺量出表示合力的线段的长度，再结合标度算出合力大小.计算法根据平行四边形定则作出力的示意图，然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.2.合力范围的确定(1)两个共点力的合力大小的范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.①两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小．②当两个力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两个力同向时，合力最大，为F1＋F2.(2)三个共点力的合力大小的范围①最大值：三个力同向时，其合力最大，为F max＝F1＋F2＋F3.②最小值：如果一个力的大小处于另外两个力的合力大小范围内，则其合力的最小值为零，即F min＝0；如果不处于，则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和，即F min＝F1－(F2＋F3)(F1为三个力中最大的力)．考向1合力大小的范围例1(多选)两个共点力F1、F2大小不同，夹角为α(0<α<π)，它们的合力大小为F，则() A．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NB．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍C．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D．若F1、F2都增大，但F不一定增大答案BD解析F1、F2同时增加10 N，根据平行四边形定则合成之后，合力的大小增加不一定是10 N，故A错误；根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，故B正确；F1增加10 N，F2减少10 N，F可能变大或变小，也可能不变，故C错误；若F1、F2都增大，根据平行四边形定则可知F不一定增大，故D正确．考向2作图法求合力例2 一物体受到三个共面共点力F 1、F 2、F 3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是( )A ．三力的合力有最大值F 1＋F 2＋F 3，方向不确定B ．三力的合力有唯一值3F 3，方向与F 3同向C ．三力的合力有唯一值2F 3，方向与F 3同向D ．由题给条件无法求合力大小 答案 B解析 先以力F 1和F 2为邻边作平行四边形，其合力与F 3共线，大小F 12＝2F 3，如图所示，F 12再与第三个力F 3合成求合力F 合，可得F 合＝3F 3，故选B.考向3 解析法求合力例3 (2023·山东省武城县第二中学高三检测)射箭是奥运会比赛项目之一，如图甲为运动员射箭的场景．已知弓的顶部跨度为l ，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l .发射时弦和箭可等效为图乙，假设弓的跨度保持不变，即箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去．已知弦的劲度系数为k ，发射箭时弦的最大长度为53l (在弹性限度内)，则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)( )A ．kl B.1615kl C.3kl D ．2kl答案 B解析 弦的张力F ＝k (53l －l )＝23kl ，由力的合成得弦对箭的作用力F ′＝2F cos θ，又sin θ＝l 256l ＝35(θ为箭与弦的夹角)，解得F ′＝1615kl ，故选B.考点二 力的分解的两种常用方法1．力的分解是力的合成的逆运算，遵循的法则：平行四边形定则或三角形定则． 2．分解方法(1)按力产生的效果分解； (2)正交分解．如图，将结点O 的受力进行分解．1．合力与它的分力的作用对象为同一个物体．( √ )2．在进行力的合成与分解时，都能应用平行四边形定则或三角形定则．( √ ) 3．2 N 的力能够分解成6 N 和3 N 的两个分力．( × )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)再根据两个分力方向画出平行四边形． (3)最后由几何知识求出两个分力的大小和方向．2．力的正交分解法(1)建立坐标轴的原则：在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系． (2)多个力求合力的方法：把各力向相互垂直的x 轴、y 轴分解．x 轴上的合力F x ＝F x 1＋F x 2＋F x 3＋… y 轴上的合力F y ＝F y 1＋F y 2＋F y 3＋… 合力大小F ＝F x 2＋F y 2若合力方向与x 轴夹角为θ，则tan θ＝F y F x .考向1 按照力的效果分解力例4 刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈，如图是斧头劈木柴的情景．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F ，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为d ，劈的侧面长为l ，不计斧头自身的重力，则劈的侧面推压木柴的力的大小为( )A.d l FB.l d FC.l 2d FD.d 2l F 答案 B解析 斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F 1、F 2，且F 1＝F 2，利用几何三角形与力的三角形相似有 d F ＝l F 1＝l F 2，得推压木柴的力F 1＝F 2＝ldF ，所以B 正确，A 、C 、D 错误．考向2 力的正交分解法例5 (2022·辽宁卷·4)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态．蛛丝OM 、ON 与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)．用F 1、F 2分别表示OM 、ON 的拉力，则( )A ．F 1的竖直分力大于F 2的竖直分力B ．F 1的竖直分力等于F 2的竖直分力C ．F 1的水平分力大于F 2的水平分力D ．F 1的水平分力等于F 2的水平分力 答案 D解析 对结点O 受力分析可得，水平方向有F 1x ＝F 2x ，即F 1的水平分力等于F 2的水平分力，选项C 错误，D 正确；F 1y ＝F 1x tan α，F 2y ＝F 2xtan β，因为α>β，故F 1y <F 2y ，选项A 、B 错误． 考点三 “活结”与“死结”、“动杆”与“定杆”1．活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，如图甲，滑轮B 两侧绳的拉力大小相等．2．死结：若结点不是滑轮，而是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力大小不一定相等，如图乙，结点B 两侧绳的拉力大小不相等．3．动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则杆会转动．如图乙所示，若C 为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向． 4．定杆：若轻杆被固定，不发生转动，则杆受到的弹力方向不一定沿杆的方向，如图甲所示．考向1细绳上“死结”与“活结”模型例6如图，A、B两物体通过两个质量不计的光滑滑轮悬挂起来，处于静止状态．现将绳子一端从P点缓慢移到Q点，系统仍然平衡，以下说法正确的是()A．夹角θ将变小B．夹角θ将变大C．物体B位置将变高D．绳子张力将增大答案 C解析因为绳子张力始终与物体B的重力平衡，所以绳子张力不变，因为物体A的重力不变，所以绳子与水平方向的夹角不变，因为绳子一端从P点缓慢移到Q点，所以物体A会下落，物体B位置会升高，故选C.例7如图所示，用两根能承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO)悬挂一个中空铁球，当向球内不断注入铁砂时，则()A．绳AO先被拉断B．绳BO先被拉断C．绳AO、BO同时被拉断D．条件不足，无法判断答案 B解析依据力的作用效果将铁球对结点O的拉力分解如图所示．据图可知F B>F A，又因为两绳承受的最大拉力相等，故当向球内不断注入铁砂时，BO绳先断，选项B正确．考向2 “动杆”与“定杆”模型例8 如图甲所示，轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC 右端的光滑定滑轮挂住一个质量为m 1的物体，∠ACB ＝30°；图乙所示的轻杆HG 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G 通过细绳EG 拉住，EG 与水平方向成30°角，轻杆的G 点用细绳GF 拉住一个质量为m 2的物体，重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )A ．图甲中BC 对滑轮的作用力大小为m 1g 2B ．图乙中HG 杆受到绳的作用力大小为m 2gC ．细绳AC 段的拉力F AC 与细绳EG 段的拉力F EG 的大小之比为1∶1D ．细绳AC 段的拉力F AC 与细绳EG 段的拉力F EG 的大小之比为m 1∶2m 2 答案 D解析 题图甲中是一根绳跨过光滑定滑轮，绳中的弹力大小相等，两段绳的拉力大小都是m 1g ，互成120°角，则合力的大小是m 1g ，方向与竖直方向成60°角斜向左下方，故BC 对滑轮的作用力大小也是m 1g ，方向与竖直方向成60°角斜向右上方，A 选项错误；题图乙中HG 杆受到绳的作用力大小为3m 2g ，B 选项错误；题图乙中F EG sin 30°＝m 2g ，得F EG ＝2m 2g ，则F AC F EG ＝m 12m 2，C 选项错误，D 选项正确． 课时精练1．三个共点力大小分别是F 1、F 2、F 3，关于它们合力F 的大小，下列说法正确的是( ) A ．F 大小的取值范围一定是0≤F ≤F 1＋F 2＋F 3 B ．F 至少比F 1、F 2、F 3中的某一个力大C ．若F 1∶F 2∶F 3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零答案 C解析三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1＋F2＋F3，但最小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的合力范围内时，这三个力的合力才可能为零，选项A错误；合力可能比三个力都大，也可能比三个力都小，选项B错误；合力能够为零的条件是三个力的矢量箭头能组成首尾相接的三角形，任意两个力的和必须大于第三个力，选项D错误，C正确．2.用两根等长轻绳将木板挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持两绳等长且悬点不变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后()A．F1不变，F2变大B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小答案 A解析由于木板始终处于静止状态，因此维修前、后合力F1都是零，保持不变，两轻绳各剪去一段后，长度变短，悬挂木板时，轻绳与竖直方向的夹角变大，根据力的合成知，合力不变，两分力夹角变大时，两分力变大，故A正确，B、C、D错误．3．(多选)为使舰载机在几秒内迅速停在航母上，需要利用阻拦索将舰载机拦停(如图甲)，此过程可简化为如图乙所示模型，设航母甲板为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母甲板平行．舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速．阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，下列说法正确的是()A．舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的弹力和航母甲板的摩擦力三个力作用B．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对飞机的弹力在变大C．当阻拦索被拉至夹角为120°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的弹力大小为FD．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大答案BC解析舰载机受重力、阻拦索的弹力、航母施加的摩擦力与支持力四个力作用，故A错误；阻拦索的长度变长，张力变大，对飞机作用的是阻拦索上两个分力的合力，夹角变小，合力变大，故B正确；如图，阻拦索的张力夹角为120°时，F合＝F，故C正确；由滑动摩擦力f滑＝μN＝μmg，故舰载机所受摩擦力不变，故D错误．4.(2023·江苏镇江市高三检测)如图所示一个“Y”形弹弓，两相同的橡皮条一端固定在弹弓上，另一端连接轻质裹片．若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的伸长量为L，橡皮条之间夹角为60°，则发射瞬间裹片对弹丸的作用力大小为()A.3kL B．23kL C．kL D．2kL答案 A解析每根橡皮条产生的弹力大小为F＝kL，夹角为60°，则合力大小为F合＝2F cos 30°＝3 kL，故选A.5.如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰好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5个力的合力大小为()A．50 N B．30 NC．20 N D．10 N答案 B解析利用三角形定则可知，F2和F4的合力等于F1，F5和F3的合力也等于F1，所以这5个力的合力大小为3F1＝30 N，故选B.6.(2023·山西吕梁市模拟)如图所示，四根等长的细绳一端分别系于水桶上关于桶面圆心对称的两点，另一端被两人用同样大小的力F1、F2提起，使桶在空中处于静止状态，其中F1、F2与细绳之间的夹角均为θ，相邻两细绳之间的夹角均为α，不计绳的质量，下列说法正确的是()A．保持θ角不变，逐渐缓慢增大α角，则桶所受合力逐渐增大B．保持θ角不变，逐渐缓慢增大α角，则细绳上的拉力逐渐增大C．若仅使细绳变长，则细绳上的拉力变大D．若仅使细绳变长，则F1变大答案 B解析保持θ角不变，逐渐增大α角，由于桶的重力不变，则F1、F2会变大，由F1＝2T cos θ可知，绳上的拉力逐渐增大，但桶处于平衡状态，所受合力为零，选项A错误，B正确；保持α角不变，则F1、F2大小不变，若仅使绳变长，则θ角变小，由F1＝2T cos θ可知，绳上的拉力变小，选项C、D错误．7．(2023·浙江嘉兴市模拟)如图所示，某物体同时受到共面的三个共点力作用，坐标纸小方格边长的长度对应1 N大小的力．甲、乙、丙、丁四种情况中，关于三共点力的合力大小，下列说法正确的是()A．甲图最小B．乙图为8 NC．丙图为5 N D．丁图为1 N答案 D解析由题图可知，F甲＝2 N，方向竖直向上；F乙＝80 N，方向斜向右下；F 丙＝20 N，方向斜向左上；F丁＝1 N，方向竖直向上；则丁图的合力最小，为1 N，故选D.8.有一种多功能“人”字形折叠梯，其顶部用活页连在一起，在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住，如图所示，可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角θ.一质量为m的人站在梯子顶部，若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计，整个装置处于静止状态，则()A．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越大B．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越小C．θ角越大，绳子的拉力越大D．θ角越大，人对梯子的压力越大答案 C解析对人和梯子整体进行分析，有mg＝N，根据牛顿第三定律可知，梯子对水平地面的作用力与水平地面对梯子的支持力等大，与θ角无关，故A、B错误；对一侧的梯子受力分析，受到人的沿梯子向下的作用力，地面的竖直向上的支持力(不变)，绳子的水平方向的拉力，如图，T＝N tan θ2，F人＝Ncosθ2，可知θ角越大，绳子的拉力越大，故C正确；对人受力分析，梯子对人的支持力大小等于人的重力，梯子对人的支持力与人对梯子的压力是相互作用力，大小与θ角无关，故D错误．9.(2023·福建省福州第一中学高三月考)如图为一小型起重机，A、B为光滑轻质滑轮，C为电动机．物体P和A、B、C之间用不可伸长的轻质细绳连接，滑轮A的轴固定在水平伸缩杆上并可以水平移动，滑轮B固定在竖直伸缩杆上并可以竖直移动．当物体P静止时()A．滑轮A的轴所受压力可能沿水平方向B．滑轮A的轴所受压力一定大于物体P的重力C．当只将滑轮A向右移动时，A的轴所受压力变大D．当只将滑轮B向上移动时，A的轴所受压力变大答案 C解析滑轮A的轴所受压力为BA方向的拉力和物体P重力的合力，BA方向的拉力与物体P 的重力大小相等，设两力方向的夹角为θ，其变化范围为90°<θ<180°，根据力的合成法则可知，滑轮A的轴所受压力不可能沿水平方向，θ的大小不确定，滑轮A的轴所受压力可能大于物体P的重力，也可能小于或等于物体P的重力，故A、B错误；当只将滑轮A向右移动时，θ变小，两绳的合力变大，A的轴所受压力变大，故C正确；当只将滑轮B向上移动时，θ变大，两绳的合力变小，A的轴所受压力变小，故D错误．10.(多选)(2023·广东省模拟)如图，家用小型起重机拉起重物的绳子一端固定在起重机斜臂顶端，另一端跨过动滑轮A和定滑轮B之后与电动机相连．起重机正将重为G的重物匀速竖直上拉，忽略绳子与滑轮的摩擦以及绳子和动滑轮A的重力，∠ABC＝60°，则()A．绳子对定滑轮B的作用力方向竖直向下B．绳子对定滑轮B的作用力方向与BA成30°角斜向下C．绳子对定滑轮B的作用力大小等于GD．绳子对定滑轮B的作用力大小等于3 2G答案BD解析绳子对定滑轮B的作用力为BA和BC两段绳子弹力的合力，方向不可能竖直向下，故A 错误；重物匀速运动，则任意段绳子的弹力等于重力的一半，即G 2.由平行四边形定则可知，合力方向沿∠ABC 的角平分线，与BA 夹角为30°斜向下，大小为3G 2，故B 、D 正确，C 错误．11.如图所示是扩张机的原理示意图，A 、B 为活动铰链，C 为固定铰链，在A 处作用一水平力F ，B 就以比F 大得多的压力向上顶物体D ，已知图中2l ＝1.0 m ，b ＝0.05 m ，F ＝400 N ，B 与左侧竖直墙壁接触，接触面光滑，铰链和杆受到的重力不计，求：(1)扩张机AB 杆的弹力大小(用含α的三角函数表示)；(2)D 受到向上顶的力的大小．答案 (1)200cos αN (2)2 000 N 解析 (1)将力F 按作用效果沿AB 和AC 两个方向进行分解，如图甲所示，且F 1＝F 2，则有2F 1cos α＝F ，则扩张机AB 杆的弹力大小为F 1＝F 2cos α＝200cos αN(2)再将F 1按作用效果分解为N 和N ′，如图乙所示，则有N ＝F 1sin α，联立得N ＝F tan α2，根据几何知识可知tan α＝l b＝10，则N ＝5F ＝2 000 N.12．一重力为G 的圆柱体工件放在V 形槽中，槽顶角α＝60°，槽的两侧面与水平方向的夹角相等，槽与工件接触处的动摩擦因数处处相同，大小为μ＝0.25，则：(1)要沿圆柱体的轴线方向(如图甲所示)水平地把工件从槽中拉出来，人至少要施加多大的拉力？(2)现把整个装置倾斜，使圆柱体的轴线与水平方向成37°角，如图乙所示，且保证工件对V 形槽两侧面的压力大小相等，发现工件能自动沿槽下滑，求此时工件所受槽的摩擦力大小．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)答案(1)0.5G(2)0.4G解析(1)分析圆柱体工件的受力可知，沿轴线方向受到拉力F和两个侧面对圆柱体工件的滑动摩擦力，由题给条件知F＝f，将工件的重力进行分解，如图所示，由平衡条件可得G＝F1＝F2，由f＝μF1＋μF2得F＝0.5G.(2)把整个装置倾斜，则重力沿压紧两侧的斜面的分力F1′＝F2′＝G cos 37°＝0.8G，此时工件所受槽的摩擦力大小f′＝2μF1′＝0.4G.。
第2章 3 力的合成与分解
第3课时力的合成与分解读基础知识基础回顾：一、力的合成1．合力与分力(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力．(2)关系：合力与分力是等效替代关系．2．共点力作用在物体的同一点，或作用线交于一点的几个力．如图均为共点力．3．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程．(2)运算法则①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，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．如图甲所示，F1、F2为分力，F为合力．②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量．如图乙，F1、F2为分力，F为合力．二、力的分解1．定义：求一个力的分力的过程．力的分解是力的合成的逆运算．2．遵循的原则(1)平行四边形定则．(2)三角形定则．3.分解方法(1)效果分解法．如图所示，物体重力G的两个作用效果，一是使物体沿斜面下滑，二是使物体压紧斜面，这两个分力与合力间遵循平行四边形定则，其大小分别为G1＝G sinθ，G2＝G cosθ.(2)正交分解法．三、矢量和标量1．矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等．2．标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按代数法则相加，如路程、速率等．自查自纠：(1)合力与它的分力的作用对象为同一个物体。
(√)(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。
(×)(3)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替。
(√)(4)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则。
(√)(5)两个力的合力一定比其分力大。
(×)(6)互成角度(非0°或180°)的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。
(√)(7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。
(×)研考纲考题要点1力的合成问题1．共点力合成的常用方法(1)作图法：从力的作用点起，按同一标度作出两个分力F1和F2的图示，再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形，画出过作用点的对角线，量出对角线的长度，计算出合力的大小，量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
3力的合成与分解 正交分解法
力的合成与分解正交分解法一、力的合成1.力的合成(1)合力和力的合成：(2)共点力：特征是作用线“共点”，而不一定是力的作用点“共点”.2.平行四边形定则3.合力的大小及方向F＝F21＋F22＋2F1F2cosθ合力的方向tanβ＝F1sinθF2＋F1cosθ讨论：(1)在F1、F2大小不变的情况下，F1、F2之间的夹角θ越大，合力F越小；θ越小，合力F越大.(2)当θ＝0°时，F＝F1＋F2，为F的最大值.当θ＝90°时，F＝F21＋F22当θ＝120°且F1＝F2时，F＝F1＝F2当θ＝180°时，F＝|F1－F2|，为F的最小值(3)合力的变化范围为|F1－F2|≤F≤F1＋F2合力可以大于分力，可以等于分力，也可以小于分力.4.三角形定则：二、力的分解1.分力与力的分解一个已知力按力的效果进行分解的方法在实际问题中，一个力如何分解，应按下述步骤：(1)先根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；(2)再根据两个分力的方向画出平行四边形，且注意标度选取；(3)根据平行四边形和学过的数学知识求出两个分力的大小和方向.求解方法：①平行四边形法；②正弦定理法；③相似三角形法；④余弦定理法.思维突破(1)已知力F的大小与方向以及两个分力的方向，则两个分力的大小有惟一确定解，如图2－3－7.(2)已知F的大小与方向以及一个分力的大小和方向，则另一分力的大小和方向有惟一确定解，如图(3)已知力F的大小和方向以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小，如图当F2＝F sinθ时，有惟一解；当F2＜F sinθ时，无解；当F＞F2＞F sinθ时，有两解；当F2＞F时，一解.具体做法是以F的矢端为圆心，以F2的大小为半径画圆弧，与F1相切，惟一解，如图(a)；相交，两解，如图(b)；不相交，无解，如图(c)；F2＞F时，相交一点，有一解，如图(d).3.正交分解法在物理问题中，常常把一个力分解为相互垂直的两个分力，这种分解方法叫做正交分解法.求多个共点力的合力时，如果连续运用平行四边形定则求解，计算过程十分复杂，如果采用力的正交分解法求合力，计算过程就十分简单.如图2－3－5，其基本步骤是：(1)建立正交坐标系(x轴、y轴).通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定.原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即使需要向两坐标轴投影分解的力尽可能少，在处理静力学问题时，通常选用水平方向和竖直方向上的直角坐标，当然在其他方向较简便时，也可选用；(2)分解与坐标轴方向不重合的力；(3)沿着坐标轴方向求合力F x、F y；(4)求F x、F y的合力F，F与F x、F y的关系如下：F＝F2x＋F2y，其方向为tanα＝F y/F x注意：如果F合＝0则必然F x＝0,F y＝0,这是处理多力作用下物体的平衡问题的常用规律.例1：如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最小的是( )例2：如图所示，质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间的倾角β多大时，AO所受的压力最小.例3：某压榨机的结构示意图如图所示，其中B 点为固定铰链，若在A 铰链处作用一垂直于壁的力F ，则由于力F 的作用，使滑块C 压紧物体D ，设C 与D 光滑接触，杆的重力不计，压榨机的尺寸如图所示，求物体D 所受压力大小是F 的多少倍？(滑块C 重力不计)例4：如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，有一个质量为m 的物体被水平力F 推着静止于斜面上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tan θ，请你判断力F 的取值范围.作业：1.下列关于合力与分力的叙述不正确的是A .一个物体受到几个力的作用，同时也受到这几个力的合力的作用B .几个力的合力总是大于它各个分力中最小的力C .一个力分解成两个分力，可以得到无数对大小、方向不同的分力D .合力和它相应的分力对物体的作用效果相同2.运动员将杠铃举过头顶，如图所示，设两臂间的夹角为θ，以下说法中正确的是A .θ角大些，手臂承受压力也大些B .θ角大些，手臂承受压力反而小些C .θ角变化时，手臂承受压力一样D .由于条件不足，无法判断3.如图所示，A 、B 两物体的质量分别为m A 和m B ，且m A ＞m B ，整个系统处于静止状态，小滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳的一端由Q 点缓慢地向左移到P 点，整个系统重新平衡后，物体A 的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ如何变化A .物体A 的高度升高，θ角变大B .物体A 的高度降低，θ角变小C .物体A 的高度升高，θ角不变D .物体A 的高度不变，θ角变小4.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中，如图所示，已知绳AO 和BO 与竖直方向的夹角都是30°，若想保持A 、O 两点的位置不变，而将B 点下移至OB 水平，则此过程中A .OB 绳上的拉力先增大后减小 B .OB 绳上的拉力先减小后增大C .OA 绳上的拉力先增大后减小D .OA 绳上的拉力不断减小5.如图所示，AC 是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC 一端通过铰链固定在C 点，另一端B 悬挂一重为G 的物体，且B 端系有一根轻绳并绕过定滑轮A ，用力F 拉绳，开始时∠BCA ＞90°，现使∠BCA 缓慢变小，直到杆BC 接近竖直杆AC.此过程中，轻杆B 端所受的力A .大小不变B .逐渐增大C .逐渐减小D .先减小66.水平横梁的一端A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B ，一轻绳的一端C 固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m ＝10 kg 的重物，∠CBA ＝30°，如图甲所示，则滑轮受到绳子的作用力为(取g ＝10 m /s 2)A .50 NB .50 3 NC .100 ND .100 3 N7．2010高考如图所示，一物块置于水平地面上.当用与水平方向成600角的F 1力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成300角的F 2力推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F 1和F 2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为AB 、D 、8.如图所示，用两根细绳把A、B 两小球悬挂在天花板上的同一点O ，并用第三根细线连接A 、B 两小球，然后用某个力F 作用在小球A 上，使三根细线均处于直线状态，且OB 细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态，则该力可能为图中的A .F 1B .F 2C .F 3D .F 49.如图所示，用一个轻质三角支架悬挂重物， 已知AB 杆承受的最大压力为2 000 N ，AC 绳承受最大拉力为1 000 N ，∠α＝30°，为不使支架断裂，求悬挂物的重力应满足的条件？1212。
3力的合成和分解
第4节力的合成和分解1．合力和分力(1)合力：假设一个力□01单独作用的效果跟某几个力□02共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。
(2)□03共同作用的效果跟某个力□04单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。
(3)□05等效替代关系。
2．力的合成和分解(1)定义：求几个力的□01合力的过程叫作力的合成，求一个力的□02分力的过程叫作力的分解。
力的分解是□03力的合成的逆运算。
(2)运算法则平行四边形定则：在两个力合成时，如果以表示这两个力的有向线段为□04邻边作平行四边形，这两个邻边之间的□05对角线就代表合力的大小和方向。
这个规律叫作平行四边形定则。
3．矢量和标量(1)矢量：既有大小又有□01方向，相加时遵从□02平行四边形定则的物理量叫作矢量，如速度、力等。
(2)标量：只有大小，没有□03方向，相加时遵从□04算术法则的物理量叫作标量，如路程、速率等。
典型考点一合力和分力1．(多选)关于几个力及其合力，下列说法正确的是()A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．求几个力的合力遵从平行四边形定则答案ACD解析合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同，合力的作用可以替代原来那几个力的作用，A、C正确；合力与分力是等效替代关系，不是重复受力，B错误；求几个力的合力遵从平行四边形定则，D正确。
典型考点二探究两个互成角度的力的合成规律2．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中：(1)采用的科学方法是________。
A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法(2)下列是某同学在做该实验时的一些看法，其中错误的是________(填相应的字母)。
A．拉橡皮筋的绳线要细长，实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行B．拉橡皮筋结点到某一位置O时，拉力要适当大些，读数时视线要正对弹簧秤刻度C．拉橡皮筋结点到某一位置O时，两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小D．实验中，橡皮筋应该与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上E．实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点(3)实验中的情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉的位置，OB和OC为绳线。
力的合成和分解-课件ppt
新知讲解
二、力的合成 1、力的合成：在物理学中，我们把求几个力的合力的过程叫作力 的合成。 2、同一直线二力合成
F2 F1 同一方向： F2 F F= F1+F2
F1 反方向：
F
F= F1-F2
新知讲解
思考：互成角度的两个共点力，如何得到合力的大小和方向呢？
F2 F1
F 互成角度的两个共点力
还是简单的加减吗？有没有 什么可遵守的规律吗？
除了力和位移以外，速度、加速度都是矢量。在我们学过的物 理量中，质量、路程、功、电流等都是标量。
课堂练习
1、有两个力，一个是10N，一个是2N，这两个力的合力的最大 值是—1—2—最小值是——8—它们的合力范围—8—≤—F—≤—1—2——。
2、已知两个相互垂直的力的合力为50N，其中一个力的大小为 40N，则另一个力的大小为（ C ） A. 10N B. 20N C. 30N D. 40N
力的合成和分解
新知导入
思考：如图放在地面上的小车受到四个力的作用，你能 判断它将向哪个方向运动吗？
用一个力的单独作用替代以上 四个力的共同作用，而效果不变， 上述问题就迎刃而解了。这就是我 们要讲的力的合成。
新知讲解
一、共点力的合成 1、共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用 线相交于一点，这几个力叫作共点力。
F1
F3
F5
那么实际处理力的分解时又该如何进行呢？
新知讲解
2、力的分解方法——按作用效果
（1）物体受到斜向上拉力F的分解 F的作用效果： ①水平向右拉物体；②竖直向上提 物体。
F2
θ
m
F1
新知讲解
（2）斜面上物体重力的分解
力的分解及合成实验教案
力的分解及合成实验教案一、实验目的：通过力的分解和合成实验，掌握力的分解合成原理和方法，培养学生分析和解决实际力问题的能力。
二、实验器材和材料：1. 弹簧测力计2. 直角支架3. 弹簧测力计臂4. 木块5. 直尺、纸张、笔等办公用品三、实验原理：根据牛顿第二定律，物体所受合力等于物体质量乘以加速度，即F=ma。
当外力作用在物体上时，根据力的性质和作用线的方向可以分解为平行于倾角子线的分力和垂直于倾角子线的分力。
四、实验步骤：1. 准备实验器材和材料。
2. 将弹簧测力计固定在直角支架上，调整至水平位置。
3. 在弹簧测力计臂上放置一个木块，使其保持平衡。
4. 在纸张上绘制一个倾角子线，作为分析力的方向。
5. 将弹簧测力计臂与倾角子线保持一致，记录弹簧测力计示数为F1。
6. 调整纸张上的倾角子线和弹簧测力计臂的夹角，使其变小或变大，并记录相应的示数F2、F3。
7. 根据分解力的原理，计算分力的大小和方向。
8. 将已经计算得到的分力合成，比较合成力与测力计示数之间的差异。
9. 分析并讨论实验结果。
五、实验要点：1. 保证实验器材的稳定性和准确度。
2. 绘制倾角子线时，应该注意角度的大小和位置。
3. 测量示数时，要保持仪器的水平。
4. 计算合力时，要准确使用正负号表示方向。
六、实验注意事项：1. 实验过程中要注意安全，避免弹簧测力计臂发生突然运动。
2. 实验操作要规范，遵循实验步骤，保持仪器的稳定性。
3. 实验结果的分析要准确，注意数据的处理和计算方法。
七、实验结果与分析：根据实验数据计算得到的分力和合力，与实际测得的示数进行比较。
通过比较可以发现，实际测得的示数与计算得到的力基本一致，说明力的分解和合成实验结果较为准确。
八、实验拓展：1. 可以更改斜面的角度，继续进行力的分解和合成实验。
2. 可以使用斜面上的滑块、绳索等装置，进行更复杂的力分析实验。
通过力的分解和合成实验教案，学生能够深入了解力的性质和分解合成的原理。
人教版2019高中物理必修第一册 力的合成与分解(第二课时：力的分解)(教学课件)48张ppt
θ
θ
F2
θ
F1
F1 F
θ
G
=
= anθ
F2
= anθ
=
05
问题模型5
实例5：可自由转动的轻杆AC 和BC ，BC 杆水平。在它们的连接处C点施
加一个竖直向下的力F 。
A
F1
C
A
θ
θ
F2
θ
C
B
θ
F1
B
F2
F
F
F1=
F2= Fcotθ
F1= Fcotθ
（1）求物体所受的合力；
（2）求物体与地面间的动摩擦因数；
（3）若将拉力改成与水平方向仍成370角斜向下方的推力F´=60N，其他条件
不变，求此时物体所受合力的大小。
课堂练习
【答案】
（1）32N；（2）0.25；（3）14N
F
F
cos
37
Ff 60 0.8N 16N 32N
C． mg
tan
）
B．mgcosθ
D．
mg
sin
【参考答案】B
课堂练习
【练习3】明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲
正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之、”游僧每天将
木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木
楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，
力的分解是力的合成的逆运算，力的分解也遵循平行四边形定则。
F4
F
已知一条
F1
F2
对角线，
力的合成与分解知识点总结
力的合成与分解知识点总结在物理学中，力的合成与分解是一个重要的概念，它帮助我们理解物体在多个力作用下的运动状态以及如何更有效地分析和解决力学问题。
接下来，让我们一起深入了解力的合成与分解的相关知识点。
一、力的合成1、概念力的合成是指求几个力的合力的过程。
合力是指如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力。
2、平行四边形定则这是力的合成所遵循的基本法则。
以两个共点力 F₁和 F₂为例，以表示这两个力的有向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 F 的大小和方向。
3、合力的计算（1）若两个力 F₁和 F₂在同一直线上，方向相同时，合力 F ＝F₁＋ F₂，方向与两力相同；方向相反时，合力 F ＝｜F₁ F₂| ，方向与较大的力相同。
（2）当两个力不在同一直线上时，需要通过平行四边形定则来计算合力的大小和方向。
可以利用三角函数知识，比如合力 F 的大小可以表示为 F ＝√（F₁²＋ F₂²＋ 2F₁F₂cosθ) ，其中θ 为两力之间的夹角。
4、多个力的合成依次两两合成，最终得到多个力的合力。
二、力的分解1、概念力的分解是力的合成的逆运算，将一个力按照需要分解为两个或多个分力。
2、分解原则（1）按照力的实际作用效果分解。
比如，一个斜面上的物体受到的重力，可以分解为沿斜面方向向下的力和垂直斜面方向向下的力。
（2）正交分解法：将一个力分解为相互垂直的两个分力。
选择合适的坐标轴，将力沿着坐标轴进行分解。
3、力分解的唯一性一个已知力可以有无数组分力，但在具体问题中，要根据实际情况确定分力的方向，从而得到唯一的分解结果。
三、力的合成与分解的应用1、共点力的平衡当物体受到多个共点力作用而处于平衡状态时，合力为零。
可以通过力的合成与分解，求出各个力之间的关系，从而解决平衡问题。
2、动态平衡问题在一些情况下，物体所受的力在变化，但仍保持平衡状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1
拉小船问题
问题本质
拉小船是典型的运动的分解问题。需要正确找出合运动与分运动的关系。小船的和速度实际
上是相对于地面的速度，需要将其分解。分解按实际效果，或约束的方向上进行。即沿绳收
缩方向和垂直于绳方向进行分解。
基本模型
典型例题
★如图所示，人用绳子通过定滑轮以不变的速度0v拉水平面上的
物体A，当绳与水平方向成θ角时，求物体A的速度。
答案：coscos01vvvA。
垂直于绳子方向的转动
v
v
船
v
沿绳收缩的运动
！v船 ≠v， ！v船 ≠vcos
θ
船之所以能沿水面向前运动是同时参与了图示的两个运动，具体关系如右图：
cos
拉
船
v
v
v
v船
v转
θ
2
★如图所示，在高为H的光滑平台上有一物体．用绳子跨过
定滑轮C，由地面上的人以均匀的速度v0向右拉动，不计人
的高度，若人从地面上平台的边缘A处向右行走距离s到达
B处，这时物体速度多大？物体水平移动了多少距离？
答案：220hssvv，hhsd22
★如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车m沿斜面升
高．问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v
时，小车的速度为多少？
答案：v′＝v·cosθ
★一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，如图所示，设汽车和重物的
速度的大小分别为BAvv,，则（ ）
A、BAvv B、BAvv
C、BAvv D、重物B的速度逐渐增大
答案：BD
★如图所示,若中间的物体M以速度v匀速下降,那么在如图所示的位置,
定滑轮两侧绳子上质量也是M的两物体的瞬时速度v1与v2是（ ）
A. v1= v2= v /cosθ B. v1= v2=vsinθ
C. v1= v2=v D. v1= v2=vcosθ
答案 ：D
★如图所示，水平面上有一物体，小车通过定滑轮用绳子拉它，在图示位置时，若小车的速
度为5 m/s，则物体的瞬时速度为_______m/s.
答案：53
★★如图所示．用一根长杆和两个定滑轮的组合装置用来提升重物M，长杆的一端放在地
上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一
细绳，通过两个滑轮后挂上重物M．C点与O点距离为l，现在
杆的另一端用力．使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓
缓转至水平（转过了90°角）．此过程中下述说法正确的是
3
A．重物M作匀速直线运动 B．重物M作匀变速直线运动
C．重物M的最大速度是l D．重物M的速度先减小后增大
答案：C
★★如图所示，某人通过一根跨过定滑轮的轻绳提升一个质量为m
的重物，开始时人在滑轮的正下方，绳下端A点离滑轮的距离为H。
人由静止拉着绳向右移动，当绳下端到B点位置时，人的速度为v，
绳与水平面夹角为θ。问在这个过程中，人对重物做了多少功？
答案： 2cossin)sin1(22mvmgHW人
★★在水平光滑细杆上穿着A、B两个刚性小球，两球间距离为L，用两根长度同为L的不
可伸长的轻绳与C球连接（如图20所示），开始时三球静止二绳伸直，然后同时释放三球。
已知A、B、C三球质量相等，试求A、B二球速度V的大小与C球到细杆的距离h之间的
关系。
答案：VB=)()2/3(2222LhLhgh
★★如图所示，轻质长绳水平地跨存相距为2L，的两个小定滑轮A、B上，质量为m的小
物块悬挂在绳上的O点，O与A、B两滑轮的距离相等，在轻绳两端C、D分别施加竖直向
下的恒力F=mg，先托住物块，使绳处于水平拉直状态，由静止释放物块，在物块下落过程
中，保持C、D两端力F不变.问:
（1）当物块下落距离h为多大时，物块的加速度为零？
（2）存物块下落上述距离的过程中克服C端恒力F做功W为多少？
（3）物块下落过程中最大速度vMAX和最大距离H各为多少？
答案： （1）Lh33 （2）mgLW332 （3）
Lh34
★★如图所示，有一光滑的T字形支架，在它的竖直杆上套有一个
质量为m1的物体A，用长为l的不可伸长的细绳将A悬挂在套于
水平杆上的小环B下，B的质量m2=m1=m.开始时A处于静止状态，
细绳处于竖直状态.今用水平恒力F=3mg拉小环B，使A上升.求当
拉至细绳与水平杆成37°时，A的速度为多大？
A
B
L
C
v
B
A
4
答案：gl58
★★如图所示，一根可伸长的细绳，两端各拴有物体A和B（两物体可
视为质点）.跨在一横截面为半圆形的、半径为R的光滑圆柱面上，由图
示位置从静止开始释放.若物体A能到达半圆柱的顶点C，则物体A和B
的质量之比须满足什么条件？
答案：131BAmm
★★如图所示, A、B两球质量分别为4m和5m,其间用轻绳连接,跨放
在光滑的半圆柱体上(半圆柱体的半径为R).两球从水平直径的两端由
静止释放.已知重力加速度为g,圆周率用π表示.当球A到达最高点C
时,求:
(1)球A的速度大小 (2)球A对圆柱体的压力.
答案： (1)gR)8π5(31 (2)π)517(94mg
★★如图所示,半径为R的1/4圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,
圆弧边缘C处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂
在定滑轮两边,且m1>m2,开始时m1、m2均静止,m1、m2可视为质点,不计一
切摩擦.
(1)求m1经过圆弧最低点A时的速度.
(2)若m1到最低点时绳突然断开,求m1落地点离A点水平距离.
(3)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系?
答案： (1)21212)2(2mmgRmm （2）21212)2(4mmmmR (3)m1≥22m