1、第 4 节 力的合成人教版教参补充题1.两个大小分别为 和 的力作用在同一质点上,它们的合力的大小 满F1 F2( F2 F1) F足( ) B. A.F2 F F1F1-F22 F F1+F22 C.F1-F2 F F1+F2 D.F21-F22 F2 F21+F22解析:由合力的范围| 知,选项 C 正确。F1-F2| F F1+F2答案:C2.在“探究求合力的方法”的实验中,橡皮条的一端固定在木板上,第一次用两个弹簧测力计通过拉线把橡皮条的结点拉到某一位置 点。以下错误或不必要的操作有( )OA.当第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条时,结点可以不拉到 点OB.实验中,弹簧测力计必须保持与木板
2、平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻线C.第一次拉时,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后握紧这个弹簧测力计不动,调节另一弹簧测力计,把橡皮条的结点拉到 点OD.第一次把橡皮条的结点拉到 点时,两弹簧测力计之间的夹角应取 90,以便于计O算出合力的大小解析:本实验利用等效性来探究求合力的方法,因此第二次用一个弹簧测力计拉橡皮条时,结点必须拉到 点,选项 A 错误;第一次拉时,应用适当大小的力保持适当的角度O同时拉橡皮条的结点到一定位置,选项 C、D 错误。 来源:答案:ACD其他版本的题目 来源:广东教育版1.图 3-4-1 是用两把弹簧测力计的拉力替代一把弹簧测力计的拉力的实验,
3、已知弹簧 的劲度系数为 5 000 N/m,当用一把弹簧测力计 拉弹簧时,D A弹簧 伸长了 2 cm,然后用两把弹簧测力 计 的拉力等效替代弹簧测力D B、 C计 的作用,试求:A(1)弹簧测力计 的拉力的合力。B、 C(2)如果两把弹簧测力计的夹角为 60且示数相同,则这个示数是图 3-4-1多少?解析:(1) 5 000 0.02 N=100 N。来源:F=kx= (2)由 cos 30 解 N。2F =F 得 F =100 33答案:(1)100 N (2) N100 332.两个大小相等的分力,其夹角 (0 60)取何值时: 3(1)合力大于分力?(2)合力小于分力?答案:(1) 1
4、20或 240 360 (2)120 240 3.有三个力 、 、 作用于一点, =10 N,且互成 120角,则其合力大F1 F2 F3 F1=F2=F3小为多少?若 减小为 5 N,方向不变,则合力大小又为多大?方向如何?F1答案:三个大小相等,互成 120角的力,其合力为零。若 减小为 5 N,则合力为 5 F1N,方向与 的方 向相反。来源:F14.图 3-4-2 甲是寻找等效力的实验的局部图示,图中 是两个共点力 的合力。F F1、 F2(1)试用作图法求 。F2(2)如果 为 16 N,则 N。F1 F2=解析:(1)作出平行四边形如图乙所示,(2)根据力 与力 的比例关系可得 =
5、14 N。F2 F1 F2答案:(1)如图 3-4-2 乙所示 (2)14上海科技教育版两个共点力的合力与分力的大小关系是( )A.合力大小一定等于两个分力大小之和B.合力大小一定大 于两个分力大小之和C.合力大小一定小于两个分力大小之和D.合力大小一定大于一个分力的大小,小于另一个分力的大小E.合力大小可能比两个分力的大小都大,可能比两个分力的大小都小,也可能比一个分力大,比另一个分力小解析:画出力的平行四边形可知,选项 A、B、C、D 均错误。甲 乙图 3-4-2答案:E山东科技版1.大小分别为 30 N 和 25 N 的两个力 ,同时作用在一个物体上,下面对于合力 大小的F估计,最恰当的
6、是( )A. =55 N B.25 N 30 NF FC.25 N 55 N D.5 N 55 NF F解析:由合力的范围是 知,5 N 55 N ,故选项 D 错误。|F1-F2| F F1+F2 F答案:D2.如图 3-4-3 所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了 450 N 的拉力,另一人用了 600 N 的拉力。如果这两个人所用拉力的夹角是 90,求它们的合力。解析:F= N=750 N,方向与 600 N 拉力间的 F21+F22 4502+6002夹角为 37。答案: 750 N,方向与 600 N 拉力间的夹角为 37补充资料力的 正交分解法来源:1.概念:将物体
7、受到的所有力沿已选定的两个相互垂直的 方向分解的方法,是处理相对复杂的多力的合成的常用 方法。2.目的:将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力,便于运用普通 代数运算公式解决矢量的运算, “分解”的目的是更好地“合成” 。3.适用情况:适用于计算三个或三个以上力的合成。4.步骤(1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系 轴和 轴的选择应使尽x y量多的力在坐标轴上。(2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到 轴和 轴上,并x y求出各分力的大小,如图 3-4-4 所示。(3)分别求出 轴、 轴上各分力的矢量和,即:x y Fx F1x F2x 图 3-4-3图 3-4
8、-4 Fy F1y F2y(4)求共点力的合力:合力大小 ,合力的方向与 轴的夹角为 ,则 tan F F2x+F2y x ,即 arctan 。FyFx FyFx例题 如图 3-4-5 所示,在同一平面内有三个共点力,它们之间的夹角都是 120,大小分别为 20 N, 30 N , 40 N,求这三个力的合力 。F1 F2 F3 F解析:以 点为坐标原点,建立直角坐标系 ,使 方向沿力 的方向,则 与 轴正O xOy Ox F1 F2 y向间夹角 30, 与 轴负向夹角 30,如图 3-4-6 甲所示。 F3 y 先把这三个力分解到 轴和 轴上,再求它们在 轴、 轴上的分力之和。x y x y Fx F1xF2xF3x sin sin F1-F2 F3 20 N30sin 30 N40sin 30 N 15 N- Fy F1yF2yF3y0 cos cos F2 F3 30cos 30 N40 cos 30 N-5 N 3这样,原来的三个力就变成互相垂直的两个力,如图乙所示,最终的合力大小为:N=10 NF F2x+F2y= (-15)2+(-5 3)2 3设合力 与 轴负向的夹角为 ,则 tan = = ,所以 30。F x FyFx -5 3 N-15 N 33 答案: 10 N,方向与 轴负向的夹角为 30F 3 x图 3-4-5甲 乙图 3-4-6