资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台高一上物理(必修一)秋季课程讲义第10讲 力的合成(含答案及详解)知识点1 合力与分力1.概念:如果一个力作用在物体上的效果跟 ( http: / / www.21cnjy.com )原来几个力共同作用时产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的 ,原来的几个力叫做这个力的 。2.关系:合力与分力之间是一种等效代替关系知识点2 力的合成1.概念:求几个力的合力的过程或方法。2.平行四边形定则: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 就代表合力的大小和方向21世纪教育网版权所有知识点3 合力与分力的关系1.两分力同向时,合力最大,Fmax=F1+F22.两分力反向时,合力最小,Fmin=|F1-F2|,其方向与较大的一个分力方向相同.3.合力的取值范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.4.合力大小随夹角大小变化的规律:夹角θ越大,合力就越小.5.合力可以大于任何一个分力,也可以小于任何一个分力知识点4共点力1.概念:一个物体受到两个或者更多力的作用,这些力共同作用在 上,或者虽然不作用在同一点,但他们的 相交于一点。21cnjy.com2.平行四边形定则只适用于共点力的合成。例1.1.关于合力与其分力的关系,下列说法中错误的是( )A.合力与其分力在作用效果上是等效的B.合力至少比某一个分力大C.合力可以比任意分力都小D.合力可以和两个分力的大小相等【解答】解:A、合力与分力的关系是等效替代 ( http: / / www.21cnjy.com )的关系,等效说的就是相同的作用效果,故A正确;BCD、根据矢量的合成法则,则有合力的大小可能大于任一分力,可能小于任一分力,可能等于某一分力,故B错误,CD正确;21·cn·jy·com本题选择错误的,故选:B。2.已知两力的合力为6N,这两个力可能是下列( )A.2N、3N B.1N、8N C.6N、6N D.2N、9N【解答】解:两力合成时,合力范围为:|F1+F2|≥F≥|F1﹣F2|;A、2N、3N的合力范围为5N≥F≥1N,故A错误;B、1N、8N的合力范围为9N≥F≥7N,故B错误;C、6N、6N的合力范围为12N≥F≥0N,故C正确;D、2N、9N的合力范围为11N≥F≥7N,故D错误;故选:C自练11.关于分力和合力的关系,下列说法中正确的是( )A.分力和合力可以不同时作用在物体上B.合力的作用效果与分力的作用效果一定相同C.两个分力的合力一定大于任一分力D.合力一定小于其中一个分力2.物体同时受到同一平面内的三个力作用,下列几组力中其合力不可能为零的是( )A.5N、7N、8N B.2N、3N、5N C.1N、5N、10N D.1N、10N、10N3.两个力的合力F为50N,其中一个力F1为30N,那么另一个力F2的大小可能是( )A.10N B.15N C.80N D.85N4.某物体在四个共点力作用下处于平衡状态, ( http: / / www.21cnjy.com )若F4的方向沿逆时针方向转过90°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为( )www.21-cn-jy.comA.0 B.F4 C.F4 D.2F4例2.1.有三个力矢量F1、F2、F3,恰好可围成一个封闭的直角三角形,在下列四个选项表示的情形中(如图),三个力的合力最大的是( )2·1·c·n·j·yA. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com )C. ( http: / / www.21cnjy.com )D. ( http: / / www.21cnjy.com )【解答】解:根据矢量合成法 ( http: / / www.21cnjy.com )则可知,A图中三力合力为2F1,B图中合力为零,C图中合力为2F2,D图中合力为2F3,因此C图中三力的合力最大,故ABD错误,C正确。故选:C。2.如图所示,一质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速下滑.下列说法正确的是( )( http: / / www.21cnjy.com )A.物体所受合力的方向沿斜面向下B.斜面对物体的支持力等于物体的重力C.物体下滑速度越大,说明物体所受摩擦力越小D.斜面对物体的支持力和摩擦力的合力的方向竖直向上【解答】解:A、物体沿斜面匀速下滑时,由平衡条件得知,其合力为零。故A错误。B、斜面对物体的支持力等于物体的重力沿垂直于斜面的分力mgcosθ.故B错误。C、摩擦力等于μmgcosθ,与物体下滑的速度大小无关。故C错误。D、物体匀速下滑过程中,受到重力、斜面 ( http: / / www.21cnjy.com )对物体的支持力和摩擦力,由平衡条件得知,斜面对物体的支持力和摩擦力的合力的方向与重力方向相反,即为竖直向上。故D正确。故选:D。自练21.质量为m的物块沿着倾角为θ的固定粗糙斜面匀速下滑,已知重力加速度为g,则( )A.物块对斜面的压力大小为mgtanθB.物块对斜面的摩擦力大小为mgtanθC.斜面对物块的支持力大小为mgtanθD.斜面对物块间的动摩擦因素为tanθ2.如图所示,一个小球用两根细绳O ( http: / / www.21cnjy.com )A、OB拴住处于静止状态,绳OA水平,绳OB与竖直方向的夹角θ=60°,若OA绳上的拉力为FA,OB绳上的拉力为FB,小球所受的重力为G,则下列判断正确的是( )【来源:21·世纪·教育·网】( http: / / www.21cnjy.com )A.FA>FB B.FB>FA C.G>FB D.G>FA 例3.1.用细绳AC和BC吊一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,如图,已知:物体重力为100N,求:21·世纪*教育网(1)绳AC的弹力;(2)绳BC的弹力.( http: / / www.21cnjy.com )【解答】解:(1)对物体受力分析,如图( http: / / www.21cnjy.com )将F1与F2合成,根据共点力平衡条件,其合力必定与第三个力大小相等、方向相反并且作用在同一条直线上,根据几何关系,有www-2-1-cnjy-comAC绳的弹力:F1=Gcos30°=50N即绳AC的弹力为50N.(2)由第①问分析可知,BC绳的弹力F2=Gsin30°=50N即绳BC的弹力为50N.自练31.如图所示,小球的重力为12N,绳子OA与水平方向的角度为37°,OB水平(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=,cot37°=);试求2-1-c-n-j-y(1)绳子OA受到的拉力.(2)绳子OB受到的拉力.( http: / / www.21cnjy.com )2.用细绳AC和BC吊起一个质量为10kg的重物,两绳与水平方向的夹角分别为30°和60°,如图所示(g取10m/s2).21*cnjy*com(1)求AC绳和BC绳受到的拉力大小;(2)如果AC绳和BC绳的最大承受力分别是100N和150N.试分析,若逐渐增大重物的质量,哪根绳将先断?此时重物质量多大?【来源:21cnj*y.co*m】( http: / / www.21cnjy.com )3.如图所示,质量为m1的物体甲通 ( http: / / www.21cnjy.com )过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)【出处:21教育名师】(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大?(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若人的质量m2=60kg,人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质量m1最大不能超过多少?【版权所有:21教育】( http: / / www.21cnjy.com )第10讲 力的合成答案详解自练11.【解答】解:A、合力与分力是等效替代关系,不是重复受力,故A错误;B、当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常 ( http: / / www.21cnjy.com )常可以求出这样一个力,这个力产生的效果和原来几个力的共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力就叫做这个力的分力,故B正确;21教育网C、D、两个分力F1、F2 ( http: / / www.21cnjy.com )与合力F合的大小关系与两个分力方向间的夹角θ有关。当θ=0,则F合=F1+F2(F合最大);当θ=180°,则F合=|F1﹣F2|(F合最小)。所以两个力的合力可以大于任一分力,也可以小于任一分力,还可以等于某一分力,并且在两力同向时合力最大,反向时合力最小,故CD错误;21*cnjy*com故选:B。2.【解答】解:A、5N与7N合成时,合力最大12N,最小2N,可能为8N,故三个力合力可能为零;B、5N与2N合成时,合力最大7N,最小3N,可以为3N,故三个力合力可能为零;C、1N与5N合成时,合力最大6N,最小4N,不可能为10N,故三个力合力不可能为零;D、10N与10N合成时,合力最大20N,最小0N,可能为10N,故三个力合力可能为零;本题选合力不可能为零的,故选:C。3.【解答】解:有两个共点力的合力大小为50N,若其中一个分为大小为30N,另一个分力的大小应在20N≤F≤80N范围,所以可能为80N。故选:C。4.【解答】解:物体在四个共点力作用下处于平衡状态,合力为零,F4的方向沿逆时针方向转过90°角,此时其它三个力的合力与F4大小相等,方向垂直,则物体受到的合力,即为F4。故选:B。自练21.【解答】解:对物体受力分析,如图所示:在平行斜面方向:mgsinθ﹣f=0,在垂直斜面方向:N﹣mgcosθ=0,解得:物体受到的支持力为N=mgcosθ,由牛顿第三定律可知,物块对斜面的压力大小为mgcosθ;摩擦力f=mgsinθ,故ABC错误;D、在垂直斜面方向:f=μN,联立以上各式,解得:μ=tanθ,故D正确,ABC错误。故选:D。( http: / / www.21cnjy.com )2.【解答】解:对O点受力分析,如图。根据共点力平衡得:( http: / / www.21cnjy.com )绳OA的拉力:FA=Gtan60°=G绳OB的拉力:FB==2G所以FB>FA,G<FB,G<FA.故ACD错误,B正确。故选:B。自练31.【解答】解:以结点O为研究对象,分析受力情况,CO绳对O点的拉力大小等于重力mg,即FCO=mg将OC绳的拉力及OB绳的拉力进行合成,合力大小与OA的拉力大小相等,方向相反,如右图,由几何关系得:21教育名师原创作品FAO===20NFBO=mg cot37°=12×=16N( http: / / www.21cnjy.com )2.【解答】解:(1)受力分析如图所示,根据几何关系可得:AC绳子受到的拉力:TAC=mgsin30°=100×0.5N=50N,BC绳受到的拉力大小:TBC=mgsin60°=50N;(2)当绳AC达到最大承受力100N时,即TAC=100N,则TBC=TACtan60°=100N≈173N;因为173N>150N,说明在AC绳达到100N之前,BC绳已经断掉了.所以BC绳先断.当TBC=150N时,mg==100N.m=10kg.( http: / / www.21cnjy.com )3.【解答】解:(1)以结点O为研究对象,如图,由平衡条件有:( http: / / www.21cnjy.com )F0B﹣FOAsinθ=0F0Acosθ﹣m1g=0联立得:FOA==,FOB=m1gtanθ=故轻绳OA、OB受到的拉力分别为,;(2)人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力,受力如图所示,由平衡条件得:( http: / / www.21cnjy.com )f=FOB=,方向水平向左;(3)当甲的质量增大到人刚要滑动时,质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值。当人刚要滑动时,静摩擦力达到最大值fm=μm2g由平衡条件得:FOBm=fm又FOBm=m1mgtanθ=m1mg联立得:m1m==24kg即物体甲的质量m1最大不能超过24kg。一.知识要点二.习题演练21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)" 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源预览