高中物理人教版必修一第三章相互作用力的分解

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高中物理必修一第三章相互作用——力力的合成和分解

F1
F2
F L
思考：为什么厚度
小的斧头更加锋利？
学以致用
斜拉桥的钢索有什么作用？
F
F2
θ
F'
F4
θ
F1
F3
“拽起” 桥面。海河上的保定桥在河内不设桥墩，而是靠斜拉索的拉力
“拽起” 桥面。
学以致用
斜拉桥的桥塔为什么建很高？
F
F2
θ
F'
F4
θ
F1
F3
桥重一定时，桥塔越高，钢索与水平面的夹角越大，钢索上的拉力越小。
（3）力的大小如何测量？
（4）力的方向如何确定？
（5）如何记录数据？
探究互成角度的力的合成规律
请阅读课本“实验”栏目下的内容回答下列问题：
1. 实验中需要用到哪些仪器？
2. 如何提供合力与分力？
如何保证合力与分力的作用效果相同？
3. 在实验过程中，需要记录哪些数据？如何记录？
4. 如何处理记录下来的信息？
双手越接近竖直越省力
学以致用
例题：静止在倾斜桥面的汽车，其重力为 G，桥面倾角为 α 。把重力沿平行于
桥面和垂直于桥面方向分解为 G1 和 G2 ，求这两个分力的大小。
y
平行于斜面
使物体下滑的分力 G1
G1＝G sin
垂直于斜面
G1

_高中物理第三章相互作用第5节力的分解4课件新人教版必修

[再判断] 1．将一个力 F 分解为两个力 F1 和 F2，那么物体同时受到 F1、F2 和 F 三个力的作用．(×) 2．某个分力的大小可能大于合力．(√) 3．一个力只能分解为一组分力．(×)
[后思考] 1．若没有条件限制，以表示某个力的线段为对角线的平形四边形，可以做出多少个？
【提示】无数多个．
[合作探讨] 探讨：当物体受到多个力的作用时，用平行四边形定则求其合力很不方便，甚至困难时，怎样求其合力？【提示】先将各力正交分解，然后再合成，“分”是为了更方便的进行 “合”．
[核心点击] 正交分解法求合力的步骤： (1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系 x 轴和 y 轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上．
(1)你能感觉到重物竖直向下拉细线的力产生了哪两个作用效果吗？图357 (2)由力的作用效果确定的重力的两个分力多大？
【提示】 (1)效果：一是沿铅笔向里压手(使铅笔斜向下压掌心)，二是沿着细线方向拉中指(使细线水平张紧)．
(2)力的分解如图所示． F1＝taGn θ，F2＝siGn θ.
质量为 m 的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力 F1，二是使物体压紧斜面的分力 F2.F1＝mgsin α，F2＝mgcos α 质量为 m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球压紧板的分力 F1；二是使球压紧斜面的分力 F2. F1＝mgtan α，F2＝cmosgα

3.4.1力的合成与分解-高一物理高效互动课件(人教2019)

一合力和分力力的合成和分解
例1、 (多选)下列关于几个力与其合力的说法中，正确的是( AC)
A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B.合力与原来那几个力同时作用在物体上 C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D.不同性质的力不可以合成
二探究两个互成角度的力的合成规律
思考： (1)如果一物体受到两个力F1、F2的作用，两个力方向有什么特点
时，合力最大？何时合力最小？ (2)如何求解互成角度的两个力的合力？
二探究两个互成角度的力的合成规律
1、实验原理
让两个互成角度的共点力F1和F2共同作用于挂在橡皮条上的轻质小圆环，将小圆环拉至某一位置；然后用一个力F代替F1和F2作用于小圆环产生同样的作用效果。测出F1、F2和F，比较它们的大小和方向，找出其中的规律。
A 2N
巩固加强
2、物体受到大小分别为F1、F2、F3的三个力作用，如图所示，三个力
刚好构成直角三角形，则它们的合力最大的是（ D ）
A
B
C
D
三角形定则：两个力（或者其他任何矢量）合成，其合力应当为将一个力的起始点移动到另一个力的终止点，合力方向为从第一个的起点指向第二个的终点。
巩固加强
3、下列各组力作用在物体上，不可能使物体做匀速直线运动的是( D )
再重复实验两次。
二探究两个互成角度的力的合成规律

人教版高中物理必修第1册第三章相互作用—— 力 4 力的合成和分解

F=√4502 + 6002 N=750 N,
合力 F 与 F1 的夹角 θ 的正切 tan
2
θ=
1
=
答案 750 N,与较小拉力的夹角为53°。
600
450
=
4
,所以
3
θ=53°。
规律方法计算法求合力常用的几何知识
(1)应用直角三角形中的边角关系求解,用于平行四边形的两边垂直或平行
四边形的对角线垂直的情况。
一个分力
的方向
②当 F1<Fsin θ 时,
无解
③当 Fsin θ<F1<F
时,有两组解
④当 F1≥F 时,有一
组解
3.按力的作用效果分解
具体问题中将一个力分解为两个分力必须根据这个力在该问题中的实际
作用效果来分解,这就要求在力的分解之前必须搞清楚力的作用效果。搞
清了力的效果,也就搞清了力的方向,而搞清了各个力的方向后,分解力将
A.200 N
B.100 √3 N
C.100 N
D.50 √3 N
)
解析以货物为研究对象,根据二力平衡可知,细绳的拉
力为100 N,所以滑轮两侧细绳的拉力F1=F2=100 N。
根据平行四边形定则作出滑轮两侧细绳拉力的合力F,
如图所示。
根据几何关系可知,柱顶所受细绳的压力大小

高中物理必修第一册第三章相互作用——力

就在其几何中心
∯3.1 重力与弹力
一、重力
3.力的示意图和力的图示
力的示意图
力的图示
∯3.1 重力与弹力
一、重力
3.力的示意图和力的图示
∯3.1 重力与弹力
二、弹力
物体在力的作用下形状或体积
会发生变化，这种变化叫做形变
∯3.1 重力与弹力
二、弹力
物体在力的作用下形状或体积
会发生变化，这种变化叫做形变
这种力叫做静摩擦力。
f的方向与相对运动方向相反
∯3.2 摩擦力
二、静摩擦力
静 = 动
∯3.3 牛顿第三定律
一、作用力与反作用力
作用力和反作用力总是相互依赖、同时存在的
∯3.3 牛顿第三定律
二、二力平衡
二力平衡的条件：等大、反向、共线
∯3.3 牛顿第三定律
三、牛顿第三定律
两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向
相反，作用在同一条直线上，这就是牛顿第三定律
∯3.3 牛顿第三定律
四、物体受力的初步分析
∯3.3 牛顿第三定律
四、物体受力的初步分析
∯3.4 力的合成和分解
一、合力和分力
合力
分力
平行四边形定则
分力
力的合成：求几个力的合力的过程
力的分解：求一个力的分力的过程
∯3.4 力的合成和分解

人教版高中物理必修第三章力的分解

求一解、平力衡的问合题成的法常（用用方于法受三个力时较方便）
物体受三力作用平衡时，其中任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，可以由两个力合成求解．
例：如图所示，重力为G的物体在水平向右和跟
竖直方向成θ角的斜向上绳子的拉力作用下，保
持静止状态，试求两绳的拉力．
F
解：物体受力情况如图所示,G为重力,F1为绳 AO的拉力，F2为绳BO的拉力.设F为F1和F2
F F1
F2
人教版高中物理必修1第三章3.5力的分解 (共32张PPT)
四、力的正交分解法
定义：把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法正交分解步骤：
①建立xoy直角坐标系
②沿xoy轴将各力分解
③求xy轴上的合力Fx,Fy
④最后求Fx和Fy的合力F
如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得：
FN
F1
θ
Ff
·O
θ
F2
G
F1= G sinθ F2= G cosθ
例1：放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉力F的作用,且F与水平方向成θ角,如图所示.怎样把力F按其作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何？
F1Fcos
F2
θ
F F2Fsin
F1
4
能解决什么问题
练一练：从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？（忽略一切摩擦）

3.4 力的合成与分解 (人教版新教材)高中物理必修一第三章【知识点+练习】

第三章相互作用——力

4 力的合成与分解

知识点一合力与分力力的合成

1．合力、分力．

如果一个力作用在物体上产生的效果跟原来几个力的共同作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力．

*注意：合力与分力是等效替代的关系．受力分析时不能同时考虑合力和分力，否则出现重复．

2．力的合成：求几个力的合力的过程．

3．平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向．

4．合力与分力间的大小关系．

当两分力F1、F2大小一定时，

(1)最大值：两力同向时合力最大，F＝F1＋F2，方向与两力同向；

(2)最小值：两力方向相反时，合力最小，F＝|F1－F2|，方向与两力中较大的力同向；

(3)合力范围：两分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时，合力大小随夹角θ的增大而减小，所以合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.

知识点二力的分解

1．力的分解：已知一个力求它的分力的过程．

2．分解法则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则．

3．分解依据：通常依据力的作用效果进行分解．

4．一般把一个力沿水平方向和竖直方向分解或沿斜面方向和垂直斜面方向分解．5．一个合力可分解为唯一的一组分力的条件．

(1)已知合力和两个分力的方向时，有唯一解．

(2)已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解．

(3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时，若F与F1的夹角为α，有下面几种可能：

①当F sin α

②当F2＝F sin α时，有唯一解，如图乙所示

高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：力的分解(同步习题)【含答案及解析】

第三章相互作用——力

4力的合成和分解

课时2力的分解

基础过关练

题组一对力的分解的理解

1.一个力的大小为30N,将此力分解为两个分力,这两个分力的大小不可能是()

A.10N、10N

B.20N、40N

C.200N、200N

D.700N、720N

2.(多选)一个力F分解为两个不为零的分力F1、F2,以下说法可能正确的是()

A.F1、F2与F都在同一直线上

B.F1、F2都小于F

C.F1或F2的大小等于F

D.F1、F2的大小都与F相等

3.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时()

A.有无数组解

B.有两组解

C.有唯一解

D.无解

题组二按效果分解力

4.如图所示,一个半径为r、重为G的光滑均匀球,用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F T和球对墙壁的压力F N的大小分别是()

A.G,G

B.2G,G

C.√3G,√3G

3D.2√3

G,√3G

5.如图所示,三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中OB是水平的,A端、B端分别固定在水平天花板上和竖直墙上。若逐渐增加C端所挂重物的质量,则最先断的绳()

A.必定是OA

B.必定是OB

C.必定是OC

D.可能是OB,也可能是OC

6.如图所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10m。用300N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为()

_新教材高中物理第3章相互作用5力的分解学案教科版必修第一册

力的分解

学习目标：1.[物理观念]知道力的分解的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算． 2.[物理观念]理解力的分解应遵循平行四边形定则． 3.[科学思维]会用作图法、计算法对力进行分解． 4.[科学思维]理解并会应用正交分解法．

一、一个力可用几个力来替代

1．力的分解：一个力作用在物体上可以用几个共同作用在物体上的共点力来等效替代，这几个力称为那一个力的分力．求一个已知力的分力叫作力的分解．

2．力的分解与力的合成的关系：力的分解是力的合成的逆运算．

二、力的分解方法

1．力的分解遵循的法则

平行四边形定则——把已知力F作为平行四边形的对角线，与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力F1和F2.如图所示：

2．力的分解的依据

(1)同一个力可以分解为无数组大小、方向不同的分力，因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无数多个，如图所示．

(2)在实际问题中要根据力的实际效果进行分解．

三、力的正交分解

1．定义：将一个力沿着相互垂直的两个方向分解的方法．如图所示．

2．公式：F x＝F cos θ，F y＝F sin θ.

3．适用：正交分解适用于各种矢量运算．

4．优点：将矢量运算转化成坐标轴方向上的标量运算．

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)将一个力F分解为两个力F1和F2，那么物体同时受到F1、F2和F三个力的作用．

(×)

(2)某个分力的大小可能大于合力．(√)

(3)一个力只能分解为一组分力．(×)

(4)正交分解法中的两个坐标轴一定是水平和竖直的．(×)

2．为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是 ( )

人教版高中物理必修一《力的合成和分解》相互作用——力PPT课件

02 力的合成
力的合成知识清单
1．力的合成：求几个力的__合__力____的过程。 2．两个力的合成
（1）遵循法则--__平__行__四__边__形__定__则______ （2）方法：以表示这两个力的线段为__邻__边____作平行四边形，这两个邻边之间的对角线表示合__力__的__大__小__和__方___向___ 。3．两个以上的力的合成方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第_三__个__力_____的合力，直到所把有的力 __________都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合
按实际效果分解的几个实例
【例5】如图所示，把竖直向下的90 N的力分解为两个力，一个力在水平方向上且大小为120 N，另一个分力的大小为( D ) A.30 N B.90 N C.120 N D.150 N
11
用图解法分析力的合成与分解
用图解法分析力的合成与分解
考点精讲 1．用图解法分析力的合成
两个共点力F1和F2不共线，若F1的大小和方向不变，F2的
方向不变而大小增加．用图解法分析合力F的变化情况
：（1）如图甲所示：（2）如图乙所示：若F1和F2的夹
若F1和F2
角为钝角, F可能一直变大；也可
的夹角为
能先变小后变大,
Baidu Nhomakorabea
锐角, F一定不断变大.

高中物理必修1：3.5.2力的分解原则方法及其应用

FNA
FNB
G
B
例3 2015年12月深圳发生特大泥石流，许多建筑物因此损毁，而一根电线杆因设计合理而无丝毫的倾斜(如图所示)，电线杆BO是用两
根钢丝绳AB、BC垂直固定在地面上的，且它们在同一个平面内，
如图所示，设AO=9m，OC=16m，OB=12m，为使电线杆不发生倾斜，两根绳上的张力之比FAB/FBC为（） A. 39∶25 B. 3∶4 C. 3∶5 D. 4∶3
D
练习为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是( ) A．减小上山车辆受到的摩擦力 B．减小上山车辆的重力 C．减小上山车辆对路面的压力 D．减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
D
解析：如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物体压紧斜面的分力F2，则F1＝Gsinθ，F2＝Gcosθ，倾角θ减小，F1减小，F2增大，同一座山，高度一定，把公路修成盘山公路时，使长度增加，则路面的倾角减小，即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力，可使行车安全，故D正确，A、B、C错误．
重力分解为：使物体拉紧AO线、BO线的分力F1、F2，大小相等，F1=F2=mg/(2sinα)
拉力分解为：拉伸AB的分力F1=Ftanα 压缩BC的分力F2=mg/cosα
力的分解的原则和方法
1. 具体问题中将一个力分解为两个分力，一般根据这个力在该问题中的实际效果，这就要求在力的分解之前必须搞清楚力的效果，也就搞清了分力的方向，而搞清了分力的方向后，分解将是唯一的．

人教版高中物理必修1 第三章《相互作用》-力的分解

第六节力的分解

一、力的分解

【思考】

王昊同学假期里去旅游，他正拖着行李箱去检票，如图所示．王昊对箱子有一个斜向上的拉力，这个力对箱子产生了什么效果？

答案王昊对箱子斜向上的拉力产生了两个效果：水平方向使箱子前进，竖直方向将箱子向上提起．

【基础概念】

1.力的分解

(1)定义：已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解.

(2)分解法则：力的分解是力的合成的逆运算，遵守力的平行四边形定则.

2.对一个已知力的分解可根据力的实际效果来确定：

(1)根据力的实际作用效果确定两个分力的方向.

(2)根据两个分力的方向作出力的平行四边形.

(3)利用数学知识解三角形，分析、计算分力的大小.

3.力的分解的讨论

(1)如果没有限制，一个力可分解为无数对大小、方向不同的分力.

(2)有限制条件的力的分解

①已知合力和两个分力的方向时，有唯一解.(如图所示)

①已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解.(如图所示)

(3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时，若F与F1的夹角为α，有下面几种可能：

①当Fsin α<F2<F时，有两解，如图甲所示.

①当F2＝Fsin α时，有唯一解，如图乙所示.

①当F2<Fsin α时，无解，如图丙所示.

①当F2>F时，有唯一解，如图丁所示.

【典例精析】

例1如图甲所示，在一个直角木支架上，用塑料垫板作斜面，将一用橡皮筋拉着的小车放在斜面上(如图乙)，观察塑料垫板和橡皮筋的形变.

(1)小车重力对斜面和橡皮筋产生了哪些作用效果？如果没有小车重力的作用，还会有这些作用效果吗？

人教版高中物理必修第1册第3章 4 力的合成和分解

高中物理必修1人教版精品课件第三章力的分解

解析答案
四、力的正交分解法
1.力的正交分解法：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法.
2.正交分解法求合力的步骤：
(1)建立直角坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴
的选择应使尽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x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图11所示.
A、B两点位于同一平面上，质量为m的物体被AO、
BO两线拉住，其重力产生两个效果：一是使物体
拉紧AO线的分力F1，二是使物体拉紧BO线的分力 F2.F1＝F2＝2sming α.
质量为m的物体被支架悬挂而静止，其重力产生两
个效果：一是拉伸AB的分力F1，二是压缩BC的分力F2.F1＝mgtan α，F2＝cmosgα.
图12 答案 38.2 N，方向与F1夹角为45°斜向右上
解析答案
总结提升
1.坐标轴的选取原则：坐标轴的选取是任意的，为使问题简化，建立直角坐标系时坐标轴的选取一般有以下两个原则： (1)使尽量多的力处在坐标轴上. (2)尽量使某一轴上各分力的合力为零. 2.正交分解法的适用情况：适用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力情况.
自主预习
一、力的分解 1.定义：已知一个力求它的分力的过程. 2.分解原则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则. 3.分解依据：通常依据力的实际作用效果分解. 二、矢量和标量 1.矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则 (或三角形定则) 的物理量. 2.标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量. 3.三角形定则：把两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向.

人教版高中物理第三章第5节《力的分解》(共37页)

平行四边形定则
（矢量运算法则）
1
什么是力的分解
求一个力的分力叫做力的分解
合成
合力 F
等效替代分解
分力F1和 F2
用几个分力来等效替代一个力
力的正交分解
（1）力的正交分解法：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分
解法。
（2）正交分解的原理：一条直线上的两个或两个以上的力,其合力可由代数运算求得. 当物体受到多个力作用,并且这几个力只共面不共线时, 其合力用平行四边形定则求解很不方便, 为此建立一个直角坐标系, 先将各力正交分解在两条互相垂直的坐标轴上, 分别求出两个不同方向的合力Fx和Fy, 然后可以由 F Fx2 Fy2, 求合力。
θ
F1
按力所产生的实际作用效果进行分解
能解决什么问题
例2：把一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体受到竖直向下的重力，应该怎样将重力分解？
O·
G1= G sinθ G2= G cosθ
θ
G
思考：随着斜面的倾角θ增大G1 G2如何变化？
练习光滑小球静止在斜面和挡板之间，小球所受的重力为G,求小球对挡板和斜面的压力。
解: T1 T 2
T1 F1 T2 F2
G 2
F1
cos
2
F1
=
F2
=
G 2cos

人教版高中物理必修一 (力的合成和分解)相互作用——力教学课件

[解析] 把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力，以它们为邻边画出一个平行四边形，其对角线就表示它们的合力。由对称性可知，合力方向一定沿塔柱竖直向下，用两种方法计算合力的大小。
法一：作图法如图 1 所示，自 O 点引两根有向线段 OA 和 OB，它们跟竖直方向的夹角都为 30°，取单位长度为 1×104 N，则 OA 和 OB 的长度都是 3 个单位长度，量得对角线 OC 长约为 5.2 个单位长度，所以合力的大小为 F＝5.2×1×104 N＝5.2×104 N，方向竖直向下。
第4节
力的合成和分解
课标要求
1.知道合力和分力的概念。 2.知道力的合成和分解的概念，知道力的分解与合成互为逆运算。 3.理解平行四边形定则，会用图解法和计算法进行力的合成和分解。 4.知道矢量和标量的概念及其区别。
一、合力和分力 1．填一填 (1)合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效
合力大小：F＝ F22－F12 合力方向：sin θ＝FF12
3．三个力的合力范围的确定方法 (1)最大值：三个力方向相同时，合力最大，Fmax＝F1＋F2＋F3。
(2)最小值：①若 F3 属于区间[|F1－F2|，F1＋F2]，则合力的最小值为零。
②若 F3 不属于区间[|F1－F2|，F1＋F2]，则合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力。