高中力的合成教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-02§X3.4力的合成學(xué)案。
§X3.4力的合成(二)學(xué)案
【知識(shí)目標(biāo)】:理解共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則,會(huì)用計(jì)算法求合力.
【重點(diǎn)難點(diǎn)】:理解合力與分力的關(guān)系,進(jìn)一步理解平行四邊形定則.動(dòng)態(tài)變化處理.
【課前預(yù)習(xí)】
1.合力F與分力F1、F2之間的關(guān)系
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
2.求合力的方法。
【典型例題】
1.如圖所示,兩部牽引機(jī)在運(yùn)河的兩岸斜拉著船前進(jìn),拉繩的方向與河岸成30°角,已知兩條繩子的拉力的大小都是2000N,求船受到的拉力的合力?
2.水平橫梁的一端插在墻壁內(nèi),另一端裝有一小滑輪B,一輕繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量M=10kg的重物,∠CBA=300,如圖所示,則滑輪受到繩子的作用力的大小和方向?
3.如右圖兩個(gè)力的合力F的大小隨這兩個(gè)力夾角θ變化的情況如右圖所示,由圖中提供的數(shù)據(jù)可知。F1=________N,F(xiàn)2=________N。
【當(dāng)堂訓(xùn)練】
1.物體受到兩個(gè)相反的力的作用,F(xiàn)1=4N,F(xiàn)2=8N,保持F1不變,將F2由8N逐漸減小到零的過程中它們的合力的大小變化是,()
A.逐漸變小B.逐漸變大C.先變大后變小D.先變小后變大
2.同時(shí)作用在某物體上的兩個(gè)方向相反的兩個(gè)力,大小分別為8N和10N,其中10N的力在逐步減小到零的過程中,兩個(gè)力的合力的大小()
A.先減小后增大B.先增大后減小C.一直減小D.一直增大
3.如圖所示,物體M在斜向右下方的推力作用下,在水平面上恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),則推力F和物體M受到的摩擦力的合力方向是()
A.豎直向下B.豎直向上
C.斜向下偏左D.斜向下偏右
4.某物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),若把其中一個(gè)力F1的方向沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過600而保持其大小不變,其余兩個(gè)力保持不變,則此時(shí)物體所受的合力大小為()
A.F1B.F1C.2F1D.無法確定
5.如圖所示,重力是20N的物體,由輕繩懸在水平輕質(zhì)橫梁BC的端點(diǎn)C上,橫梁的B端通過鉸鏈固定在豎直墻上,橫梁上的C點(diǎn)由輕繩AC拉住,AC與BC夾角為300,求懸繩AC所受到的拉力為多大?
【課后練習(xí)】
.如圖所示,兩根相同的橡皮繩OA、OB,開始夾角為0,在O點(diǎn)處打結(jié)吊一重G=50N的物體后,結(jié)點(diǎn)O剛好位于圓心。
(1)將A、B分別沿圓周向兩邊移至A′、B′,使∠AOA′=∠BOB′=60°。欲使結(jié)點(diǎn)仍在圓心處,則此時(shí)結(jié)點(diǎn)處應(yīng)掛多重的物體?
(2)若將橡皮繩換成無明顯彈性的輕繩,結(jié)點(diǎn)仍在圓心O,在結(jié)點(diǎn)處
仍掛重G=50N的重物,并保持左側(cè)輕繩在OA'不動(dòng),緩慢將右側(cè)
輕繩從OB'沿圓周移動(dòng),當(dāng)右側(cè)輕繩的拉力最???最小值是多少?
5.如圖所示,有五個(gè)力F1、F2、F3、F4、F5作用于一點(diǎn)O,構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩鄰邊和三條對(duì)角線,設(shè)F3=30N,試求這五個(gè)力的合力。
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必修一3.4力的合成(學(xué)案)
必修一3.4力的合成(學(xué)案)
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
1、說出合力、分力的概念
2、從力的作用效果理解力的合成
3、知道力的平行四邊形定則
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、合力、分力:當(dāng)一個(gè)物體_____________的共同作用時(shí),我們常??梢郧蟪鲞@樣一個(gè)力,這個(gè)力產(chǎn)生的_____跟原來幾個(gè)力的_______相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,原來的幾個(gè)力叫做分力。
2、力的合成:___________________________的過程,叫做力的合成。
3、平行四邊形定則:兩個(gè)力合成時(shí),以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就代表合力的大小和方向,這個(gè)法則叫做平行四邊形定則。
三、提出疑惑:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1、初步運(yùn)用力的平行四邊形定則求解共點(diǎn)力的合力;能從力的作用效果理解力的合成、合力與分力的概念。
2、會(huì)用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)力的合力;并能判斷其合力隨夾角的變化情況,掌握合力的變化范圍,會(huì)用直角三角形知識(shí)求合力。
(二)過程與方法
1、能夠通過實(shí)驗(yàn)演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成遵循平行四邊形定則;
2、提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、探索規(guī)律、歸納總結(jié)的研究問題的方法的能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過觀察、實(shí)驗(yàn),養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣,及合作、交流、互助的精神。
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
1、等效替代思想2、平行四邊形定則的應(yīng)用
三、學(xué)習(xí)過程
自主學(xué)習(xí)
我們發(fā)現(xiàn):兩個(gè)小孩分別用F1、F2的兩個(gè)力能把重為N物體給提起,兩個(gè)力大小均是10N,與豎起方向夾角均為45度。同樣一個(gè)大人用力F=N豎直向上也能把物體提起。那我們可以講F作用在物體上的效果與F1、F2的兩個(gè)力共同作用在物體上效果是相同的(都能使物體被提起至靜止)。即它們是等效的。
既然它們是等效的,就應(yīng)該可以等效替換。
結(jié)論:只要我們關(guān)注的效果相同,物體的受力就可以等效替換。
概念:合力、分力:當(dāng)一個(gè)物體_____________的共同作用時(shí),我們常??梢郧蟪鲞@樣一個(gè)力,這個(gè)力產(chǎn)生的_____跟原來幾個(gè)力的_______相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,原來的幾個(gè)力叫做分力。力的合成:___________________________的過程,叫做力的合成。
合作探究
仔細(xì)研究教材實(shí)驗(yàn)“探究求合力的方法”,回答下面幾個(gè)問題。
①為什么兩次要拉到同一點(diǎn)O呢?
②為什么要做力的圖示而不是力的示意圖?
③為了盡量減小實(shí)驗(yàn)中的誤差,我們應(yīng)該注意些什么?
④實(shí)驗(yàn)中若選取彈簧秤來測(cè)力,如何選取彈簧秤,也就是說如何判斷兩個(gè)彈簧秤讀是否準(zhǔn)確?
⑤合力的大小等于兩個(gè)分力的大小之和嗎?
⑥實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么?
平行四邊形定則的內(nèi)容是什么?
精講點(diǎn)撥
教材例題P63例
思考:
1、力的合成是等效替換,比如F1、F2的合力是F,那用F替換F1、F2后F1、F2還存在嗎?
2、兩個(gè)大小確定、方向未定的力F1、F2,當(dāng)它們之間的夾角由0逐漸增大到180°的過程中,合力如何變化?
3、什么叫共點(diǎn)力?
當(dāng)堂檢測(cè)
1.互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力,有關(guān)它們的合力和分力關(guān)系的下列說法中,正確的是()
A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力.
B.合力的大小隨分力夾角的增大而增大.
C.合力的大小一定大于任意一個(gè)分力.
D.合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力.
2.兩個(gè)共點(diǎn)力的大小均等于f,如果它們的合力大小也等于f,則這兩個(gè)共點(diǎn)力之間的夾角為()
A.30°B.60°
C.90°D.120°
3.在電線桿的兩側(cè)常用鋼絲繩把它固定在地上.如果鋼絲繩與地面的夾角∠A=∠B=60°,每條鋼絲繩的拉力都是300N,求兩根鋼絲繩作用在電線桿上的合力.
4.兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1、F2,當(dāng)它們間的夾角為90°時(shí)合力大小為20N,則當(dāng)它們間夾角為120°時(shí),合力的大小為多少?
參考答案:1、D2、D3、519.6N方向豎直向下4、14.14N
課后練習(xí)與提高
1、關(guān)于兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力F1、F2與其合力的關(guān)系,下列說法中正確的是()
A、F的大小隨F1、F2的夾角增大而增大
B、F的大小一定大于F1、F2中的最大者
C、F的大小隨F1、F2之間夾角增大而減小
D、F的大小不能小于F1、F2中的最小者
2、求合力范圍。
(1)1N,5N
(2)1N,5N,10N
(3)1N,10N,10N
3、已知三個(gè)共點(diǎn)力合力為零,則這三個(gè)力大小可能是()
A.15N,5N,6N
B.3N,6N,4N
C.1N,2N,10N
D.1N,6N,3N
4、物體受到n個(gè)共點(diǎn)力的作用,這些力的合力為零,現(xiàn)在撤去其中一個(gè)方向向西、大小為5N的力,其余的力不變,則剩下的力的合力為。
5、三個(gè)共點(diǎn)力大小均為10N,已知三個(gè)力的夾角均為120,求合力
6、如圖為F隨兩分力的夾角θ變化的圖像,求這兩個(gè)分力的大小。
5、【答案】0
6、【答案】2N、3N
【解析】夾角0度表示同向,最大有180度表示反向,最小有可得兩力大小為2N、3N
力的合成(學(xué)案)
力的合成(學(xué)案)
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解等效理念,理解合力、分力、力的合成等概念。
2.理解力的平行四邊形定則,會(huì)用平行四邊形定則分析共點(diǎn)力的合成
3.了解分力與合力的大小關(guān)系及角度關(guān)系。
4.理解分力、合力從本質(zhì)上講是一種等效替換
二、課前預(yù)習(xí)
1、如果一個(gè)力的和幾個(gè)力的相同,那么
叫合力,叫分力。
2、叫力的合成。
3、力的合成遵循法則,所謂法則就是
。
4、同直線上的力合成時(shí)可以轉(zhuǎn)化代數(shù)運(yùn)算,具體的做法是
;
5、當(dāng)互成角度的兩個(gè)力F1、F2合成時(shí)在角度不確定的情況下,它們合力的取值范圍是,當(dāng)兩力的夾角為時(shí)取最大值,當(dāng)兩力的夾角為時(shí)取最小值。
6、分力和合力的大小關(guān)系。
7、共點(diǎn)力:。
8、三個(gè)或三個(gè)以上共點(diǎn)力的合成方法:
三、經(jīng)典例題
例1、用做圖法做出兩個(gè)分力的大小
答案略
例2、求下面幾種情況下合力的大小范圍
1、F1=8N、F2=10N
2N-18N
2、F1=2N、F2=10N
8N-12N
3、F1=10N、F2=10N
0-20N
例3、下列說法正確的是(CD)
A.幾個(gè)力的合力就是這幾個(gè)力的代數(shù)和。
B.幾個(gè)力的合力一定大于這幾個(gè)力中的任何一個(gè)分力。
C.幾個(gè)力的合力可能小于這幾個(gè)力中最小的一個(gè)。
D.幾個(gè)力的合力可能大于這幾個(gè)力中最大的力
例4、下列說法正確的是(BC)
A.分力與合力同時(shí)作用在物體上。
B.分力同時(shí)作用在物體上的共同效果與合力單獨(dú)作用時(shí)效果相同。
C.合力可能大于分力的大小也可能小于分力的大小
D.合力與分力是一對(duì)平衡力。
例5、求下面幾種情況下合力的大小范圍。
1、F1=3N,F(xiàn)2=7N,F(xiàn)3=8N,求這三個(gè)力的合力的大小范圍。
0-18N
2、F1=3N,F(xiàn)2=7N,F(xiàn)3=12N,求這三個(gè)力的合力的大小范圍。
2N-22N
3、F1=3N,F(xiàn)2=7N,F(xiàn)3=2N,求這三個(gè)力的合力的大小范圍。
2N-12N
例6、有三個(gè)力,它們的合力是0,如果把其中一個(gè)6N的向正東方向的力改變正南方向,大小不改變,它們現(xiàn)在的合力是多少?
6√2N
四、鞏固練習(xí)
1、關(guān)于兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力F1、F2與其合力的關(guān)系,下列說法中正確的是()
A、F的大小隨F1、F2的夾角增大而增大
B、F的大小一定大于F1、F2中的最大者
C、F的大小隨F1、F2之間夾角增大而減小
D、F的大小不能小于F1、F2中的最小者
2、求合力范圍。
(1)1N,5N
(2)1N,5N,10N
(3)1N,10N,10N
3、已知三個(gè)共點(diǎn)力合力為零,則這三個(gè)力大小可能是()
A.15N,5N,6N
B.3N,6N,4N
C.1N,2N,10N
D.1N,6N,3N
4、物體受到n個(gè)共點(diǎn)力的作用,這些力的合力為零,現(xiàn)在撤去其中一個(gè)方向向西、大小為5N的力,其余的力不變,則剩下的力的合力為。
5、三個(gè)共點(diǎn)力大小均為10N,已知三個(gè)力的夾角均為120,求合力
6、如圖為F隨兩分力的夾角θ變化的圖像,求這兩個(gè)分力的大小。
參考答案
1、【答案】C
【解析】因?yàn)榉至εc合力的大小無絕對(duì)關(guān)系,所以B錯(cuò)D錯(cuò);合力隨兩分力夾角的增大而減小,C對(duì)。
2、【答案】4N≤F≤6N4N≤F≤16N0≤F≤21N
3、【答案】B
4、【答案】5N方向向東
【解析】n個(gè)共點(diǎn)力合力為0,撤去一個(gè)方向向西的5N的力,剩下的力的合力必與這個(gè)5N的力相互抵消,所以剩下的力的合力大小為5N,方向向西。
5、【答案】0
【解析】
6、【答案】2N、3N
【解析】夾角0度表示同向,最大有180度表示反向,最小有可得兩力大小為2N、3N
力的合成導(dǎo)學(xué)案
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“力的合成導(dǎo)學(xué)案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第三章相互作用
第四節(jié)力的合成
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.準(zhǔn)確理解合力與分力的概念及其關(guān)系,熟練掌握平行四邊形定則。
2.自主學(xué)習(xí),合作探究,學(xué)會(huì)用圖示法求合力。
3.積極投入,領(lǐng)悟“等效代替”法在建立物理概念中的作用。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1.合力與分力的關(guān)系。
2.矢量運(yùn)算的法則——平行四邊形定則。
【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】
1.依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo),認(rèn)真閱讀課本做好問題導(dǎo)學(xué),重點(diǎn)體會(huì)等效替代的物理思想。
2.通過自學(xué),初步掌握合力與分力的關(guān)系以及求合力的方法。
【問題導(dǎo)學(xué)】
1.物理情景:值日生倒廢水時(shí),兩個(gè)同學(xué)共同提起一桶水,另一個(gè)力氣比較大的同學(xué)自己就可以提起來。
問題:(1)在上例中,兩個(gè)同學(xué)對(duì)水桶的作用效果與一個(gè)同學(xué)對(duì)水桶的作用效果相同嗎?
(2)請(qǐng)根據(jù)力的作用效果定義分力與合力:
合力:
分力:
思考:合力與分力是_____________關(guān)系。
2.(1)什么是力的合成?
(2)設(shè)F1=4N、F2=3N,
當(dāng)F1與F2共線同向時(shí),合力為多大?方向怎樣?
當(dāng)F1與F2共線反向時(shí),合力為多大?方向怎樣?
當(dāng)F1與F2垂直時(shí),合力多大?方向怎樣?(是否直接把F1、F2相加或相減?)
3.在右圖中,兩物體受力有何特點(diǎn),這樣的一組力叫做____________,力的合成法則只適用于這樣的力。
下圖中物體受的力是共點(diǎn)力嗎?
預(yù)習(xí)自測(cè)
1.下列說法正確的是()
A.分力與合力同時(shí)作用在物體上
B.分力同時(shí)作用在物體上的共同效果與合力單獨(dú)作用時(shí)效果相同
C.合力與分力是一對(duì)平衡力
D.以上說法都不對(duì)
2.下列說法正確的是()
A.幾個(gè)力的合力就是這幾個(gè)力的代數(shù)和。
B.幾個(gè)力的合力一定大于這幾個(gè)力中的任何一個(gè)分力。
C.幾個(gè)力的合力可能小于這幾個(gè)力中最小的一個(gè)。
D.幾個(gè)力的合力可能大于這幾個(gè)力中最大的力
【合作探究】
探究點(diǎn)一:力的合成
問題1.實(shí)驗(yàn):探究求合力的方法(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①在木板上用圖釘固定一張白紙,在白紙上用圖釘固定一根橡皮筋;
②在橡皮筋的另一端拴上兩個(gè)細(xì)繩套,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)互成角度地
拉橡皮筋,記下結(jié)點(diǎn)的位置、彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和細(xì)繩套的方向,即兩分力F1、F2的大小和方向;
③再用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套,達(dá)到同樣的結(jié)點(diǎn)位置,記下此時(shí)的力F的大小和方向;
④選定標(biāo)度,做出力F1、F2、F的圖示;
⑤以F1、F2為鄰邊作平行四邊形,并作出對(duì)角線。
(2)通過認(rèn)真作圖,你能得出怎樣的結(jié)論?
(3)思考:如何保證兩次拉橡皮筋力的作用效果是相同的?
為了減小摩擦(減小誤差)拉動(dòng)彈簧秤時(shí)應(yīng)該注意什么問題?
力的合成
力的合成
[要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)]
1、力的合成和合力的概念。一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就是那幾個(gè)力的合力;力的合成是運(yùn)算過程。
2、通過實(shí)驗(yàn)探究,求合力的方法可歸納為:如果用表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,那么合力的大小與方向就可以用這個(gè)平行四邊形的對(duì)角線表示,這個(gè)法則就是平行四邊形法則。
3、合力隨兩分力間的夾角的增大而減小,合力的變化范圍是在兩分力之和與兩分力之差之間,即│F1-F2│≤F≤│F1+F2│
[范例精析]
例1在做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)中,只用一個(gè)彈簧秤來代替鉤碼也可以完成這個(gè)實(shí)驗(yàn),下面用單個(gè)彈簧秤完成實(shí)驗(yàn)的說法中,正確的是()
A.把兩條細(xì)線中的一條與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉動(dòng)這兩條細(xì)線,使橡皮條一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn)位置,讀出秤的示數(shù)Fl和F2的值
B.把兩條細(xì)線中的一條與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉動(dòng)這兩條細(xì)線,使橡皮條的一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出彈簧秤的示數(shù)F1;放回橡皮條,再將彈簧秤連接到另一根細(xì)線上,再同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條再伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出秤的示數(shù)F2
C.用彈簧秤連接一條細(xì)線拉橡皮條,使它的一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出Fl;再換另一條細(xì)線與彈簧秤連接拉橡皮條,使它的一端仍然伸長(zhǎng)到O點(diǎn),讀出F2
D.把兩根細(xì)線中的一條細(xì)線與彈簧秤連接,然后同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條的一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),記下兩細(xì)線的方向及秤的示數(shù)Fl;放回橡皮條后,將彈簧秤連接到另一根細(xì)線上,再同時(shí)拉這兩條細(xì)線,使橡皮條一端伸長(zhǎng)到O點(diǎn),并使兩條細(xì)線位于記錄下來的方向上,讀出彈簧秤的讀數(shù)為F2.
解析:本實(shí)驗(yàn)是用橡皮條的伸長(zhǎng)來顯示力的作用效果,相同的作用效果應(yīng)該是使橡皮條沿相同的方向伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度。用一只彈簧秤實(shí)驗(yàn),與用兩只彈簧秤完成該實(shí)驗(yàn)基本步驟相同,但必須保證效果相同,同時(shí)能完整地作出平行四邊形進(jìn)行比較.答案:D
拓展:本實(shí)驗(yàn)要研究合力和分力的關(guān)系,把第一次兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2看作與第二次一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力F單獨(dú)作用的效果相同時(shí),F(xiàn)1、F2和F才構(gòu)成分力和合力的關(guān)系,在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,用橡皮條在拉力作用下發(fā)生的形變來反映力的作用效果,這個(gè)形變包括伸長(zhǎng)量和伸長(zhǎng)方向兩項(xiàng),伸長(zhǎng)量反映橡皮條所受合力的大小,伸長(zhǎng)方向反映橡皮條所受合力的方向,僅用其中的一項(xiàng)不能完整表示力的作用效果.
例如.關(guān)于“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是()
A.兩串鉤碼的拉力與某一串鉤碼的拉力作用效果相同
B.實(shí)驗(yàn)中不必記錄兩分力的夾角
C.實(shí)驗(yàn)中必須記錄兩分力的方向
D.實(shí)驗(yàn)中必須記錄橡皮條端點(diǎn)最終被拉到的位置
(答案:ACD)
例2.力F1=45N,方向水平向東。力F2=60N,方向水平向北,用作圖法求解合力F的大小和方向。
解析:選擇某一標(biāo)度,利用1.0cm的長(zhǎng)度表示15N的力,作出力的平行四邊形,如圖3-4-1所示,表示F1的線段長(zhǎng)3.0㎝,表示F2的線段長(zhǎng)4.0㎝。用刻度尺量出對(duì)角線的長(zhǎng)度L為5.0㎝,利用F=L×15/1.0N=75N求出,用量角器可量出合力的方向?yàn)闁|偏北53°。
拓展:涉及方向問題的共點(diǎn)力合成時(shí),表示的方向應(yīng)該與地圖冊(cè)的方向一致。用圖解法求合力時(shí),選用的標(biāo)度不能太小,標(biāo)度太小會(huì)導(dǎo)致誤差增大。
例3、下列關(guān)于合力的敘述中正確的是()
A.合力是原來幾個(gè)力的等效代替,合力的作用效果與分力的共同作用效果相同
B.兩個(gè)力夾角為θ(0≤θ≤π),它們的合力隨θ增大而增大
C.合力的大小總不會(huì)比分力的代數(shù)和大
D.不是同時(shí)作用在同一物體上的力也能進(jìn)行力的合成的運(yùn)算
解析:力的合成基本出發(fā)點(diǎn)是力的等效代替.合力是它的所有分力的一種等效力,它們之間是等效代替關(guān)系。合力和作用在物體上各分力間的關(guān)系,在效果上是和各分力的共同作用等效,而不是與一個(gè)分力等效.因此只有同時(shí)作用在同一物體上的力才能進(jìn)行力的合成的運(yùn)算。就合力與諸分力中的一個(gè)分力的大小相比較,則合力的大小可以大于、等于或小于分力.這是因?yàn)榱κ鞘噶?,力的合成遵循平行四邊形定則,合力的大小不僅跟分力的大小有關(guān),而且跟分力的方向有關(guān).根據(jù)力的平行四邊形定則和數(shù)學(xué)知識(shí)可知,兩個(gè)力夾角為θ(0≤θ≤π),它們的合力隨θ增大而減小,θ=0°時(shí),合力最大,為兩分力的代數(shù)和;θ=180°時(shí),合力大小最小,等于兩分力代數(shù)差,所以合力的大小總不會(huì)比分力的代數(shù)和大.
正確解答AC
拓展:只有同時(shí)作用在同一物體上的幾個(gè)力才存在著等效的合力.求解多個(gè)力的合力時(shí),可以先把任意兩個(gè)力合成,再把合力與第三個(gè)力合成,直到把所有力都合成進(jìn)去。例如:三個(gè)方向互成120°角的力,F(xiàn)1=12N方向向東,F(xiàn)2=15N方向南偏西,F(xiàn)3=15N,方向西偏北。求這三個(gè)力的合力時(shí)可先把F2與F3合成,它們的合力為15N,方向向西,再與F1合成,所以三個(gè)力的合力等于3N,方向向西。如圖3-4-2所示。
【能力訓(xùn)練】
1.如果一個(gè)力的效果跟幾個(gè)力共同產(chǎn)生效果_____,這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的______,求幾個(gè)力的合力叫做___________.相同,合力,力的合成
2.力的合成遵循力的________________,求兩個(gè)力的合力時(shí),用力的圖示法作出以這兩個(gè)力的線段為_______的平行四邊形的對(duì)角線,則對(duì)角線的長(zhǎng)度和方向表示____________________.平行四邊形定則,鄰邊,合力的大小和方向
3.有兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力,它們的合力的大小F合隨兩力夾角α變化的情況如圖3-4-3所示,則兩力的大小分別為_______和.4N,8N
4.作用在某物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力F1=40N,F2=30N.當(dāng)兩個(gè)力的夾角為____時(shí),兩力的合力最大,其最大值是_______N;當(dāng)兩力的夾角為_______時(shí)兩力的合力最小,其最小值是________N;當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí)合力的大小是________N,合力的方向?yàn)開______(用與F1的夾角表示)0°70180°105037°
5.有五個(gè)力作用于一點(diǎn)O,這五個(gè)力的作用情況如圖3-4-4所示,構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩鄰邊和三條對(duì)角線。已知F3=10N。則這五個(gè)力的合力大小為________。30N
6.一個(gè)物體受到兩個(gè)力的作用,則(B)
A.當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí),物體所受合力一定為零
B.當(dāng)兩個(gè)力大小相等時(shí),物體所受合力可能為零
C.當(dāng)兩個(gè)力中一個(gè)較大時(shí),物體所受合力一定與較大的力同方向
D.當(dāng)兩個(gè)力互相垂直時(shí),物體所受合力將取最大值
7.關(guān)于共點(diǎn)力,下列說法中正確的是(CD)
A、作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果大小相等,方向相反,這兩力是共點(diǎn)力
B、作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)力,如果是一對(duì)平衡力,則這兩力是共點(diǎn)力
C、作用在一個(gè)物體的幾個(gè)力,如果它們的作用點(diǎn)在同一點(diǎn)上,則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力
D、作用在一個(gè)物體的幾個(gè)力,如果它們力的作用線匯交于同一點(diǎn),則這幾個(gè)力是共點(diǎn)力
8.物體受到兩個(gè)方向相反的力的作用,F1=8N,F2=10N,當(dāng)F2由10N逐漸減小到零的過程中,這兩個(gè)力的合力的大小變化是(D)
A.逐漸變小
B.逐漸增大
C.先變大后變小
D.先變小后變大
9.作用在同一物體上的兩個(gè)力F1=F2=15N,用作圖法分別求出夾角為300、900、1200時(shí)合力的大小和方向.
10如圖3-4-5所示,懸掛在天花板下重60N的小球,在均勻的水平風(fēng)力作用下偏離了豎直方向θ=30°角.求風(fēng)對(duì)小球的作用力和繩子的拉力.34.6N
11.如圖3-4-6所示,懸線AO與天花板夾角為600,線AO的拉力F1=24N,線BO與墻壁垂直,線BO的拉力F2=12N.求:
(1)用圖解法求F1和F2的合力.
(2)用計(jì)算法求F1、F2的合力的大小.20.8N
12.物體受到三個(gè)力的作用,其中兩個(gè)力的大小分別為5N和7N,這三個(gè)力的最大值為21N,則第三個(gè)力的大小為多少?這三個(gè)力的合力最小值為多少?若三個(gè)力的最大值為30N,則三個(gè)力的合力的最小值為多少?9N0