2019-2020年高一物理 力的分解學案.doc

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2019-2020年高一物理 力的分解學案 1、理解分力及力的分解的概念 2、理解力的分解與力的合成互為逆運算，且都遵守力的平行四邊形定則 3、掌握按力的作用效果進行分解的一般步驟，學會判斷一個力產(chǎn)生的實際效果 ◆◆◆課前預習◆◆◆ 〖自主學習〗 1、 求一個已知力的分力叫做________，力的分解是力的合成的______，已知一個力(平行四邊形的對角線)求這個力的分力（兩個鄰邊），可作的平行四邊形有_______，實際分解時，必須根據(jù)力的_________進行。 2、將一個力沿著 向進行分解的方法稱為力的正交分解法。 ★★★課堂突破★★★ 〖探究1〗力的分解 F22 F11 F 1．力的分解是力的合成的逆運算。同樣遵守力的平行四邊形定則：如果把已知力F作為平行四邊形的對角線，那么，與力F共點的平行四邊形的兩個鄰邊就表示力F的兩個分力F1和F2。 2．力的分解的特點是：同一個力，若沒有其他限制，可以分解 為無數(shù)對大小、方向不同的力(因為對于同一條對角線．可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形)。通常根據(jù)力的作用效果判斷出兩個分力的方向分解力才有實際意義。 3．按力的效果分解力F的一般方法步驟： (1)根據(jù)物體(或結點)所處的狀態(tài)分析力的作用效果 (2)根據(jù)力的作用效果，確定兩個實際分力的方向； (3)根據(jù)兩個分力的方向畫出平行四邊形； (4)根據(jù)平行四邊形定則，利用學過的幾何知識求兩個分力的大小。也可根據(jù)數(shù)學知識用計算法。 〖典例1〗 (1)放在水平面上的物體受一個斜向上方的拉力F，這個力與水平面成θ角。力F的作用效果如何？ θ G (2)如圖：將一木塊放到光滑的斜面上，試分析重力的作用效果并將重力進行分解，寫出兩個分力的表達式。 (3)如圖：兩球的重力均為G，求解球對擋板和斜面的壓力。 θ 〖探究2〗力的正交分解法 1、 將一個力沿著兩個相互垂直的方向進行分解的方法稱為力的正交分解法。力的正交分解法是力學問題中處理力的最常用的方法。如放在斜面上的物體的重力分解成垂直于斜面與平行于斜面的兩個分力就是采用了力的正交分解法。力的正交分解法的優(yōu)點：其一，借助數(shù)學中的直角坐標系(x，y)對力進行描述；其二，幾何圖形關系簡單，是直角三角形，解直角三角形方法多，容易求解。 2、 正交分解的一般步驟： （1） 建立xOy直角坐標系 （2） 將所有力依次向x軸和y軸上分解為Fx1、Fx2……，F(xiàn)y1、Fy2…… （3） 分別求出x軸和y軸上的合力Fx、Fy （4） 求出合力F，大小 方向 〖典例2〗大小均為F的三個力共同作用在O點，如圖，F(xiàn)1與F2、F2與F3之間的夾角均為60，求合力。 〖探究3〗力的分解的定解問題 （1）若已知兩個分力F1和F2的方向，如圖1所示， F1、F2有唯一解嗎？ （2）若已知一個分力F1的大小和方向，如圖2所示，另一個分力F2有唯一解嗎？ （3）若已知兩個分力F1和F2的大小，如圖3所示，F(xiàn)1，F(xiàn)2有唯一解嗎？ 〖典例3〗將一個有確定方向的力F=10N分解為兩個分力，已知一個分力有確定的方向，與F成300角，另一個分力的大小為6N，則在分解時 ( ) A．有無數(shù)組解 B.有兩組解 C.有唯一解 D.無解 ▲▲▲當堂展示▲▲▲ 1、在一個已知力的分解中，下列情況中具有唯一一對分力的是（　　?。? A．已知一個分力的大小和方向 B．已知一個分力的大小和另一分力的方向 C．已知兩個分力的大小 D．已知兩個分力的方向，并且不在一條直線上 2、在光滑斜面上自由下滑的物體受到的力是（　　　） A．重力和斜面的支持力 B．重力、下滑力和斜面支持力 C．重力、下滑力和正壓力 D．重力、下滑力、支持力和正壓力 3、下列有關合力與分力的說法，正確的是( ) A．分力總是小于合力 B．對力進行正交分解時，分力總是小于合力 C．將5 N的力進行分解，可以得到50 N的分力 D．將5 N的力進行分解，不可以得到1 N的分力 4、如圖所示，重物的質量為m，輕細繩AO和BO的A、B端是固定的，平衡時AO水平，BO與水平面的夾角為，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是 ( ) A．F1= mg B．F1=mg C．F2=mg D． 第6節(jié) 力的分解 班級 姓名 評價 ■■■課時作業(yè)■■■ 1、下列說法正確的是（ ） A．已知一個力的大小和方向及它兩個分力的方向，則這兩個分力有唯一解。 B．已知一個力的大小和方向及它一個分力的大小和方向，則另一個分力有無數(shù)解。 C．已知一個力的大小和方向及它一個分力的方向，則它另一個分力有無數(shù)解，但有最小值。 D．已知一個力的大小和方向及它一個分力的方向和另一個分力的大小，則兩個分力有唯一解。 2、下列有關說法正確的是 （　　?。? A．一個2N的力能分解為7N和4N的兩個分力 B．一個2N的力能分解為7N和9N的兩個分力 C．一個6N的力能分解為3N和4N的兩個分力 D．一個8N的力能分解為4N和3N的兩個分力 3、在光滑的斜面上自由下滑的物體所受的力為（ ） A.重力和斜面的支持力 B.重力、下滑力和斜面的支持力 C.重力和物體對斜面的壓力 D.重力、下滑力、斜面的支持力和緊壓斜面的力 4、將80N的力分解，其中一個分力F1與它的夾角為30 度， ①、當另一個分力F2最小時求F1的大小。 ②、當F2=50N時求F1的大小。 A C O r r 5、如右圖示，一個半徑為r，重為G的圓球被長為r的細線AC懸掛在墻上，求球對細線的拉力F1和球對墻的壓力F2． 6．如圖所示，光滑小球放在夾角為45的墻壁和斜面之間，處于靜止狀態(tài)，則斜面對球的彈力與球的重力的大小之比為多少?墻對球的彈力與球的重力的大小之比又為多少? 7．如圖所示，輕桿的一端A用鉸鏈與豎直墻壁連接，它的另一端B用繩子連接至墻的C點，使輕桿保持水平，繩與輕桿的夾角為30．在B端懸掛重10N的物體，求輕桿和繩子各自在B端受到的作用力． 8．如圖所示，將重10N的氣球用細繩拴在水平地面上，空氣對其的浮力為18N．由于受到水平方向的風力的影響，系氣球的繩子與水平方向成=53．由此可知，繩子的拉力和水平方向的風力分別為多大? 學校 班級 姓名 日期 第 二 章 力 習題課：物體的受力分析 ●●●目標導航●●● 1、認識物體受力分析的一般順序，會正確做出物體的受力圖。 2、初步掌握物體受力分析的一般方法，加深對力的概念、常見三種力的認識。 ◆◆◆課前預習◆◆◆ 〖自主學習〗 一、力的概念：力是________________的作用。 1．注意要點：①一些不接觸的物體也能產(chǎn)生力；②任一個力都有受力者和施力者，力不能離開物體而存在；③力的作用效果：使物體發(fā)生形變或使物體的運動狀態(tài)狀態(tài)發(fā)生改變；④力的單位：國際單位制的單位是______，符號為_____；⑤力測量工具是________。 2．力的三要素分別是：_________、_________和___________。 二、力的分類(按性質分)： 1．重力 ①重力的定義：重力是由于地球對______________而產(chǎn)生的。 ②重力的大?。篏=__________。 ③重力的方向：____________。 ④重力的作用點：_________。質量分布均勻、外形規(guī)則的物體的重心在物體的__________，有些物體的重心在物體__________，也有些物體的重心在物體____________。 2．彈力 ①定義：物體由于__________形變，對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力。 ②產(chǎn)生條件：a、物體相互接觸；b、物體間相互________。 ③方向：和物體形變方向_______或和使物體發(fā)生形變的外力方向______。壓力和支持力的方向：_____接觸面指向被______或被______的物體；繩子拉力的方向：________指向繩的收縮方向。 ④彈簧的彈力：遵循胡克定律。定律條件是彈簧發(fā)生______形變。彈力的大小跟彈簧______或______的量x成____比。公式為___________。其中k為___________，x為_________。 3．摩擦力 ①定義：相互接觸的物體，如果有相對運動或相對運動的趨勢時，兩物體的接觸面就產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，這就是摩擦力。摩擦力分為_____________和___________兩種。 ②滑動摩擦力：a、產(chǎn)生條件：兩物體接觸面壓緊，且發(fā)生_________；b、方向：和_________的方向相反；c、大小：f滑=______；d、μ稱為__________，跟兩物體的_____________及_____________有關。 ③靜摩擦力：a、產(chǎn)生條件：兩物體接觸面壓緊，且有___________；b、方向：和_________的方向相反；c、大?。河啥ζ胶獯_定；d、范圍：0～fmax。fmax是___________(未指明的情況下可近似認為fmax=f滑) ★★★課堂突破★★★ 一、受力分析基本步驟 受力分析是指分析物體實際所受力的情況，在對物體進行受力分析時要注意防止“漏力”和“添力”現(xiàn)象,按一定的步驟和順序進行受力分析是防止“漏力”的最有效的措施.一般情況下對物體進行受力分析可按照以下步驟： 1.明確研究對象，并把 隔離出來. 2. 分析重力：地面附近的物體一定受到地球對物體的重力作用。 3.觀察跟研究對象接觸的物體，并逐個分析與這些接觸物對研究對象的彈力、摩擦力（先分析 力再分析 力） 當很難判斷是否受彈力、靜摩擦力時，可根據(jù) 法進行判斷. 4.只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其它物體所施加的力. 5.為了使問題簡化，將物體簡化，將所有力的作用點都畫在物體的重心上.（對桿進行受力分析時例外） 二、實例分析 1.分析滿足下列條件的各個物體所受的力，并指出各個力的施力物體. （1）沿水平草地滾動的足球 （2）在力F作用下靜止水平面上的物體球 F V （3）在光滑水平面上向右運動的物體球 （4）在力F作用下行使在路面上小車 F V （6）沿粗糙的天花板向右運動的物體 F>G F A V v （5）沿傳送帶勻速運動的物體 （2）沿斜面上滑的物體A （接觸面光滑） A V 2.對下列各種情況下的物體A進行受力分析 （3）靜止在斜面上的物體 A （1）沿斜面下滾的小球， 接觸面不光滑. A V （5）各接觸面均光滑 A （6）沿傳送帶勻速上滑的物塊A A （4）在力F作用下靜止在斜面上的物體A. A F 3. 對下列各種情況下的物體A進行受力分析，在下列情況下接觸面均不光滑. v （2）A沿豎直墻面下滑 A F （1）A靜止在豎直墻面上 A （3）向上爬桿的運動員 A （5）靜止在豎直墻面輕上的物體A F A （4）靜止在豎直墻面輕上的物體A F A （6）在拉力F作用下靜止在斜面上的物體A （接觸面光滑） FV AFV 4.對下列各種情況下的A進行受力分析（各接觸面均不光滑） （3）靜止的桿 A乙 （1）A、B同時同速向右行使向 B A F F B A （2）A、B同時同速向右行使向 （6）小球靜止時的結點A A （5）小球靜止時的結點A A （4）靜止的桿，豎直墻面光滑 A乙 三、隔離法與整體法. 5．如圖所示，人重600N，平板重400N，人要拉住平板，他必須用多大的力？（滑輪重可忽略） ▲▲▲當堂展示▲▲▲ 1、分析物體A的受力 A B C （A、B一起勻速向右運動） A B （A靜止） α α （光滑小球） A 2、如圖所示，各圖中，物體總重力為G，請分析磚與墻及磚與磚的各接觸面間是否有摩擦力存在？如有大小是多少？ ★★★課堂突破★★★ 〖典例1〗略 〖典例2〗2F 〖典例3〗B ▲▲▲當堂展示▲▲▲ 1、AD 2、A 3、C 4、B ■■■課時作業(yè)■■■ 1、【答案】AC 2、【答案】BC 【解析】力的分解是力的合成的分運動，該題可以倒過來看，A中7N與4N的合力范圍是3N至11N，不包括2N。所以不行；以此類推即可。 3、【答案】A 4、【答案】 ； 5、【答案】 ； 【解析】：求球對繩的作用力和球對墻的作用力。題中選擇球為研究對象進行研究，只需求解出繩對球的作用力及墻對球的作用力，根據(jù)作用力與反作用力，即可知球對繩的作用力和球對墻的作用力。 A C O r r T N G G1 G2 6、：1 1:1 7、10N 20N 8、10N 6N