高中物理 第三章 拓展课 对力的合成和分解的进一步讨论教案 新人教版必修第一册-新人教版高一第一册物理教案VIP专享VIP免费

拓展课对力的合成和分解的进一步讨论核心要点多个分力的合成方法[要点归纳]1.合成技巧：求解多个分力的合力时，一般常见的合成技巧如下：(1)将共线的分力合成(方向相同或相反)。(2)将相互垂直的分力合成。(3)两分力大小相等且夹角为120°时，合力大小等于分力大小，方向沿它们夹角的角平分线方向。2.三个力合力范围的确定(1)最大值：三个力方向均相同时，三力合力最大，Fm＝F1＋F2＋F3。(2)最小值①若一个力的大小在另外两个力大小的和与差之间，则它们的合力的最小值为零。②若一个力的大小不在另外两个力的大小的和与差之间，则它们的合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力的大小之和。最小值不一定为零[试题案例][例1]5个力同时作用于某一质点，此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示，这5个力的合力的大小为F1的()A.3倍B.4倍C.5倍D.6倍解析如图所示，以F1和F4为邻边作平行四边形，F3为平行四边形的对角线(即F1与F4的合力为F3)，同理可知，F2与F5的合力也为F3，故5个力的合力等于3倍的F3，又F3等于2倍的F1，则5个力的合力等于6倍的F1，D正确。答案D[针对训练1]如图所示，在同一平面内，大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、6N的六个力共同作用于一点，相邻力之间的夹角均为60°，其合力大小为()A.0B.1NC.2ND.3N解析先分别求1N和4N、2N和5N、3N和6N的合力，大小都为3N，且三个合力互成120°角，如图所示。根据平行四边形定则知，图中三个力的合力为零，即题中所给六个力的最终合力为零。故A正确，B、C、D错误。答案A核心要点力的效果分解法[要点归纳]1.力的分解的原则及基本思路(1)分解原则：根据力的作用效果确定分力的方向，然后再画出力的平行四边形。(2)基本思路2.常见典型力的分解实例实例分析地面上物体受到斜向上的拉力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＝Fcosθ，F2＝Fsinθ(θ为拉力F与水平方向的夹角)放在斜面上的物体的重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑的趋势；二是使物体压紧斜面；相当于分力F1、F2的作用，F1＝mgsinα，F2＝mgcosα(α为斜面倾角)质量为m的光滑小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：一是使球压紧挡板，相当于分力F1的作用；二是使球压紧斜面，相当于分力F2的作用，F1＝mgtanα，F2＝(α为斜面倾角)A、B两点位于同一平面内，质量为m的物体被AO、BO两绳拉住，其重力产生两个效果：一是使物体拉AO绳，相当于分力F1的作用；二是使物体拉BO绳，相当于分力F2的作用，F1＝F2＝质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是使球垂直压紧墙面，相当于分力F1的作用；二是使球拉线，相当于分力F2的作用，F1＝mgtanα，F2＝质量为m的物体被支架悬挂而静止(OA为杆，A处为铰链，OB可绳可杆)，其重力产生两个效果：一是压杆OA，相当于分力F1的作用；二是拉OB，相当于分力F2的作用，F1＝，F2＝[试题案例][例2]如图所示，一个重为100N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ＝60°，所有接触点和面均不计摩擦。试求小球对墙面的压力F1和对A点的压力F2。解析小球的重力产生两个作用效果：使球压紧墙壁和使球压紧A点，作出重力及它的两个分力F1′和F2′构成的平行四边形，如图所示。小球对墙面的压力F1＝F1′＝Gtan60°＝100N，方向垂直墙壁向右；小球对A点的压力F2＝F2′＝＝200N，方向沿OA方向。答案见解析方法总结按力的作用效果分解力的步骤(1)根据力的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。(3)根据平行四边形定则和所学的数学知识求两个分力的大小。[针对训练2](多选)下图中按力的作用效果分解正确的是()解析对B项图，物体的重力按效果分解成垂直斜面的力与垂直挡板的力，如图甲所示，故B错误；甲乙对C项图，按照力的作用效果，拉力分解成如图乙所示，故C错误；A、D图中力的分解是正确的。答案AD核心要点力的正交分解法[要点归纳]1.力的正交分解法把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法。...