第3讲力的合成与分解受力分析导学案.docx

第3讲力的合成与分解受力分析

课程目标：

1.会运用力的平行四边形合成与分解力；运用矢量三角形。

2.能利用正交分解法解决相关问题。

必备知识·自主复习

一、力的合成

1.合力与分力

(1)定义:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的,那几个力叫作这个力的。

(2)关系:合力与分力是。

2.力的合成

(1)定义:求的合力的过程。

(2)运算法则。

①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。如图甲所示,F1、F2为分力,F为合力。

②三角形定则:把两个分力的首尾顺次连接起来,第一个分力的起点到第二个分力的终点的有向线段为合力。如图乙所示,F1、F2为分力,F为合力。

二、力的分解

1.力的分解是力的合成的,遵循的法则:平行四边形定则或三角形定则。

2.分解方法

一个力分解为,在理论上可以分解为无数组、各不同的分力,在实际问题中,要具体问题具体分析,以方便解决问题为原则。

(1)按力产生的。

(2)力的。

三、受力分析

1.受力分析:把研究对象(指定物体)在特定的物理环境中受到的所有力都找出来,并画出受力示意图的过程。

2.受力分析的一般顺序

(1)画出已知力。

(2)分析场力(重力、电场力、磁场力)。

(3)分析弹力。

(4)分析摩擦力。

任务一：【正误辨析】

(1)合力和分力可以同时作用在一个物体上。()

(2)两个力的合力一定比其分力大。()

(3)当一个分力增大时,合力一定增大。()

(4)合力与它的分力的作用对象为同一个物体。()

(5)在进行力的合成与分解时,都能应用平行四边形定则或三角形定则。()

(6)2N的力能够分解成6N和3N的两个分力。()

关键能力·课堂共研：考点一共点力的合成

[例1·合力大小的求解](2023·广东汕头统考)有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力为F。当它们的夹角为120°时,合力的大小为()

A.2F B.22FC.2F D.3

考点二力的分解：

[例3·力的分解]如图所示,用绳AC和BC吊起一重100N的物体,两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°。求绳AC和BC分别对物体拉力的大小。

[例4·力的分解的多解问题](多选)已知力F,且它的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为33F,方向未知,则F1的大小可能是(

A.3F3 B.3F2C.23

任务二：考点三受力分析

[例5·单个物体的受力分析](2023·河北保定模拟)如图所示,甲、乙两人分别乘坐两种电动扶梯,此时两电梯均匀速向上运行,则()

A.甲受到三个力的作用

B.甲对扶梯有摩擦力的作用

C.乙受到三个力的作用

D.乙受到的摩擦力方向沿斜面向下

[例6·多个物体的受力分析](2024·河南信阳模拟)如图所示,在竖直向上的恒力F作用下,a物体紧挨竖直墙面,与b物体处于静止状态,则关于它们的受力情况,下列说法正确的是()

A.a一定受到4个力

B.a可能受到3个力

C.a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力

D.a与b之间不一定有摩擦力

任务三：考点四“活结—死结”“定杆—动杆”和“绳—弹簧”模型

[例7·“活结—死结”模型]如图所示,将三段轻绳相结于O点,其中OA绳的一端拴在墙上,OB绳的下方悬挂甲物体,OC绳跨过光滑定滑轮悬挂乙物体。OC绳与竖直方向的夹角为α=70°。OA绳与竖直方向的夹角为β(未知)。若甲、乙两物体的质量均为m=2kg,重力加速度g取10m/s2,取sin55°=0.82,sin70°=0.94。则OA绳的拉力约为(B)

A.16N B.23N C.31N D.41N

[例8·“定杆—动杆”模型]如图甲所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的光滑定滑轮拴住一个质量为m1的物体,∠ACB=30°;图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向成30°角,在轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体,重力加速度为g。则下列说法正确的是()

A.图甲中BC对滑轮的作用力为m

B.图乙中HG杆受到绳的作用力为m2g

C.细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1∶1

D.