教案-全国-2007_粤教版必修1高中物理力的合成与分解教案.rar

用心爱心专心力的合成与分解【考点透视】一、考纲指要1．理解合力、分力的概念，掌握矢量合成的平行四边形定则。（Ⅱ）2．能够运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题。（Ⅱ）二、命题落点1．力的合成。如例1。2．动态极值类问题的分析。如例2。3．图解法求解力的最小值问题。如例3。4．正交分解法。如例4。【典例精析】图1－2－1例1：水平横粱的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图1－2－1所示，则滑轮受到绳子的作用力为（g=10m/s2）A．50NB．50NC．100ND．100N图1－2－2解析取小滑轮作为研究对象，悬挂重物的绳中的弹力是T=mg=10×10N=100N，故小滑轮受绳的作用力沿BC、BD方向的大小都是100N，分析受力如图1－2－2所示。∠CBD=120°，∠CBF=∠DBF，∴∠CBF=60°，⊿CBF是等边三角形．故F=100N。故选C。答案：C例2：如图1－2－3甲所示，轻绳AB总长l，用轻滑轮悬挂重G的物体。绳能承受的最大拉力是2G，将A端固定，将B端缓慢向右移动距离d而使绳不断，求d的最大可能值。ABGF1F2N图1－2－3甲乙解析以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象，在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力（大小为G）和绳的拉力F1、F2共同作用下静止（如图1－2－3乙所示）。而同一根绳子上的拉力大小F1、F2总是相等的，它们的合力N与压力G平衡，方向竖直向上。因此以F1、F2为分力做力的合成的平行四边形一定是菱形。利用菱形对角线互相垂直平分的性质，结合相似形知识可得d∶l=∶4，所以d最大为答案：d的最大可能值为θOPGF图1－2－4例3：已知质量为m=1.0×10-4kg的带电小球，在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动，已知OP和竖直方向的夹角θ=30°，那么小球所受电场力F的最小值是多少？（g=10m/s2）解析根据题意，释放后小球所受合力的方向必为OP方向。用三角形定则从图图1－2－4中不难看出：重力矢量OG的大小方向确定后，合力F的方向确定（为OP方向），而电场力F的矢量起点必须在G点，终点必须在OP射线上。在图1－2－4中画出一组可能的电场力，不难看出，只有当电场力方向与OP方向垂直时F才会最小，有F==5.0×10-4N。答案：5.0×10-4N例4：如图1－2－5所示，质量为m的木块在与水平方向成夹角θ的推力F作用下，在水平地面上做匀速直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为µ，那么木块受到的滑动摩擦力为（）A．µmgB．µ（mg+Fsinθ）图1－2－5C．µ（mg－Fsinθ）D．Fcosθ图1－2－6解析木块匀速运动时受到四个力的作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力Fµ．沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解，如图1－2－6所示（这样建立坐标系只需分解F），由于木块做匀速直线运动，所以，在x轴上，向左的力等于向右的力（水平方向二力平衡）；在y轴上向上的力等于向下的力（竖直方向二力平衡）。即Fcosθ=Fµ①FN=mg+Fsinθ②又由于Fµ=µFN③∴Fµ=µ（mg+Fsinθ）故B、D答案是正确的。答案：BD【常见误区】1．两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力产生的实际效果来分解。2．正确的受力分析是解决问题的依据，不能凭经验、主观臆断。【基础演练】图1－2－71．如图1－2－7所示．物体处于平衡状态，若保持a不变，当力F与水平方向夹角β多大时F有最小值（）A．β＝0B．β＝C．β＝αD．β＝2α2．如图1－2－8所示，A、A′两点很接近圆环的最高点．BOB′为橡皮绳，∠BOB′＝120°，且B、B′与OA对称．在点O挂重为G的物体，点O在圆心，现将B、图1－2－8B′两端分别移到同一圆周上的点A、A′，若要使结点O的位置不变，则物体的重量应改为（）A．GB．C．D．2G3．如图1－2－9所示装置，两物体质量分别为m1、m2，悬点ab间的距离大于滑轮的直径，不计一切摩擦，若装置处于静止状态，则（）图1－2－9A．m2可以大于m1B．m2一定大于C．m2可能等于D．θ1一定等于θ24．下列几组共点力分别作用在一个物体上，有可能使物体达到平衡状态的是（）A．7N，5N，3NB．3N，4N，8NC．4N，10N，5ND．4N，12N，8N图1－2－105．如图1－2－10所示，原长为l，劲度系数为k的轻弹簧，固定于同一高度的M、N两点，在中点P处悬挂一重为G的物体而处于平衡，此时MP与PN之间的夹角为120°，如图所示，此时弹簧的总长度为（）A．l+G/kB．l+2G/kC．l+G/2kD．l+2