高一物理必修1第19期

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1、高一物理必修1第19期在分析力的合成与分解问题时，用公式法讨论有时很繁琐，而巧妙地引入“圆”，用作图法解决就比较直观、简单，但由于很多同学往往没有深刻理解平行四边形定则或三角形定则的意义，因而不能领会作图法的实质和技巧，导致解题时存在诸多问题.本文结合实例探讨圆在力的合成与分解问题中的巧妙应用．一、求分力的组数例1已知合力F和两个不平行分力F1、F2的大小.三力的大小的关系满足｜F1-F2｜

2、解为两组解.由于力F的分解并没有被限制在纸平面内，现以F为转动轴旋转，可得到在空间内力F可分解为无数组分力．二、求力的极值例2一个物体受到两个共点力F1、F2的作用，两个力间的夹角可以变化，其中F1=100N，F2=200N.当两个力的合力F与F2之间的夹角最大时，合力F为多大？A.两个力都增大，合力一定减小?摇?摇B.两个力都增大，合力一定增大C.两个力都增大，合力可能减小?摇?摇D.两个力都增大，合力可能大小不变解析为了方便比较，以两个力的作用点O为圆心，以原合力F的大小为半径画圆，从图3甲、乙、丙中可以看出：当F1增大到F1′，F2增大

3、到F2′时，合力F的大小可能减小、不变或增大，同理可知一个力增大时合力的变化也存在以上三种可能.选项C、D均正确．例4橡皮条的一端固定在A点，另一端同时作用两个力，使橡皮条伸长到O位置，这时两个力F1、F2与OA夹角分别为α、β，如图4所示，（F1与F2间的夹角为锐角）.现保持F2大小不变，β角减小一些，并仍保持橡皮条伸长到O位置，则下列说法可能发生的是（）A.α减小，F1增大B.α不变，F1增大C.α增大，F1增大D.α增大，F1减小解析如图5所示，以O点为圆心，以F2的大小为半径画圆，初始F2的箭头与圆交于B点，过B点作初始F2的平行线，

4、与圆交于C点，C点是F1方向变化的临界点.当F2的箭头沿圆弧BC左移时，α角比初始值小；F2指向C点时，α角等于初始值；F2的箭头沿圆弧从C点左移时，α角比初始值大.连接F2箭头和F箭头的有向线段表示F1，可以看出在β角减小的过程中F1一直增大.选项A、B、C均正确．一、分解法采用“拆”的方法，按照事物发展的时间顺序将复杂的物理过程分解为若干个小过程（子过程），并规范地画出各子过程转换的示意图，最后找到各子过程所遵从的规律，找出各子过程之间的联系，从而达到解决问题的目的.例1如图1所示，电动机带动滚轮匀速转动，在滚轮的作用下，将金属杆从最底端

5、A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部.滚轮中心B与斜面底部A的距离L=6?郾5m，当金属杆的下端运动到B处时，滚轮提起，与杆脱离接触.杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动.此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始.已知滚轮边缘的线速度v=4m/s，滚轮对杆的正压力FN=2×104N，滚轮与杆间的动摩擦因数μ=0.35，杆的质量m=1×103kg，不计杆与斜面间的摩擦，取g=10m/s2.求杆往返运动的周期T．二、图象法图象法是分析物理过程的一种很好的辅助方法，通过图象可以理清思路，使各种关系

6、形象、直观地显现出来.例2某短跑名将在100m和200m短跑项目的成绩分别是9.69s和19.30s；假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动；200m比赛（近似为直线运动）时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100m比赛时相同，但由于体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100m时最大速率的96％.求：（1）加速所用时间和达到的最大速率；（2）起跑后做匀加速运动的加速度.（结果保留2位小数）解析在v-t图象中，某短跑名将在100m和200m中的运动图线分别如图2中甲、

7、乙所示.（1）设加速所用时间t，达到的最大速率v，则根据图象有：例1如图1所示，倾角为θ的斜面固定在升降机里，一质量为m的物体静止在斜面上，当升降机以加速度a竖直向上做加速运动时，物体保持与斜面相对静止，试问此时物体受到的支持力FN和摩擦力F分别为多大？解析当升降机以加速度a竖直向上加速运动时，物体也和升降机具有相同的加速度a.将a沿斜面向上和垂直斜面向上两个方向进行正交分解，如图2所示.由矢量关系可得：a1=asinθ，a2=acosθ.对物体进行受力分析，如图3所示.根据牛顿运动定律有：F-mgsinθ=ma1，FN-mgcosθ=ma2

8、解得：F=m（g+a）sinθ，FN=m（g+a）cosθ.例2如图4所示，一质量为m的物块沿斜面以加速度a匀加速下滑，斜面体的质量为M且始终处于静止状态.求地面对