最新人教版高中物理必修1第三章《力的分解》自主广场
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互动课堂疏导引导一、力的分解几个力,如果它们的作用效果跟原来的一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.求一个已知力的分力叫做力的分解.二、力的分解的运算法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,把一个已知力作为平行四边形的对角线,那么,与已知力共点的两个邻边就是这个已知力的两个分力.如图3-5-1所示,F1、F2即为F的两个分力.图3-5-1 图3-5-2三、力的分解的依据如果没有特殊的要求,任何一个力都可分解成无数组分力,这是因为同一条对角线可以作无数个平行四边形,如图3-5-2所示.因此,进行力的分解时要有一定的依据.第一个依据是按照力的作用效果进行分解,如图353甲图所示,放在倾角为θ的斜面上的物体P,它的重力G产生两个效果:使物体沿斜面下滑和使物体压紧斜面.那么重力G就分解为平行于斜面使物体下滑的分力F1和垂直于斜面使物体压紧斜面的分力F2.图3-5-3第二个依据是为了计算方便,很多问题中,常把一个力分解成相互垂直的两个力.例如,在斜面上一个物体受一水平拉力作用沿斜面向上运动,如图353乙图所示.在研究该物体的受力和运动情况时,常选水平方向和竖直方向为两个坐标轴,然后把支持力和摩擦力分解到两个轴上.这样相当于物体只受到沿x轴和沿y轴两个相互垂直方向上的力,使其受力情况简单化.四、力的分解的方法1.按力的实际作用效果分解:根据力的实际作用效果确定两分力方向,根据平行四边形或三角形知识确定分力的大小.根据力的作用效果进行力的分解,关键是找出力的作用效果是什么,效果找出后,再根据某些力的方向特点画出分力作平行四边形即可.●案例1如图3-5-4甲所示,一个与水平方向成α角的力F作用在小车上,求力F 的分力.图3-5-4【剖析】作用在小车上的力F将产生使小车向前运动和把小车上提的两个作用效果,这两个效果相当于两个力产生的,一个水平力F2使小车前进,另一个竖直向上的力F1向上提小车,如图3-5-4乙所示.依据三角形知识可得F2=Fcosα,F1=Fsinα.2.正交分解法:把一个力分解为互相垂直的两个方向上去,求两个方向的力大小.在很多问题中,力的分解不是根据作用效果进行的,而是把力分解为互相垂直的两个分力,尤其是物体受多个力作用时,常先建立直角坐标系xOy(使尽量多的力在坐标轴上),然后把不在轴上的力分解到坐标轴上,这就是正交分解法.运用正交分解法求多个共点力的合力的具体步骤是:(1)取共点力的公共点为坐标原点,恰当地选取直角坐标系,使尽量多的力在坐标轴上,以减少分解力的数目.(2)把不在坐标轴上的力分解到轴上,且求出它们在坐标轴上的分力F x、F y.(3)分别求出两个坐标轴上的合力∑F x、∑F y.(4)求出这多个力的合力F的大小及方向F=α=arctan(∑F x/∑F y)(α是合力与x轴的夹角).●案例2质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动,如图3-5-5甲所示.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下列各值的哪个()图3-5-5A.μmg B.μ(mg+F sin θ)C.μ(mg+F sin θ) D.F cos θ【剖析】木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力F N、摩擦力Fμ.沿水平方向建立x轴,将F进行正交分解如图3-5-5乙所示(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);沿竖直方向建立y轴,在y轴上向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡).即 Fcosθ=FμF N=mg+Fsinθ又由于Fμ=μF N所以Fμ=μ(mg+Fsinθ),故B、D是正确的答案.活学巧用1.在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是()A.重力和斜面的支持力B.重力、下滑力和斜面的支持力C.重力和下滑力D.重力、支持力、下滑力和斜面的支持力思路解析:沿光滑斜面下滑的物体只受到重力和斜面的支持力的作用.而下滑力只是重力沿斜面产生的一个效果力,而不是真实存在的力.答案: A2.置于斜面上的物体,其重力能分解出正压力吗?思路解析:许多同学认为“重力能分解出正压力”“物体在斜面上重力的垂直分力是正压力”.严格地讲,置于斜面上的重物,其所受重力G分解出一个沿斜面向下的分力G1和另一个垂直斜面方向的分力G2,且G1、G2均为主动力,其施力者均是地球.说重力G分解为一个下滑力G1和另一个压紧斜面的分力G2,无非说明G1、G2欲充当的角色和G的作用效果,但绝不会从一个主动力中分解出非主动力“正压力”来.正压力是弹力、接触力,任何一个力分解后,其分力与原来的力性质相同.故上述看法是错误的,必须从根本上纠正.图3-5-63.如图3-5-6所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直斜面,则两挡板受到小球压力大小之比为_________,斜面受到两个小球压力大小之比为_________.思路解析:本题考查如何根据实际效果分解重力.球1重力的分解如图3-5-7甲所示,球2重力的分解如图3-5-7乙所示.依据三角形知识可分别求得结果.图3-5-7答案:1∶cosθ1∶cos2θ4.分析在下列给定条件下对一个确定的力F进行力的分解的相关情况?(1)已知两个分力的方向,求两个分力.(2)已知力F的一个分力F1的大小和方向,求另一个分力F2.(3)把已知力F分解为大小已知的两个分力.(4)已知一个分力F1的方向(F1与F成θ角)和另一个分力F2的大小,求F1的大小及F2的方向.思路解析:力的分解在无条件限制情况下,可有无数组解,如果在特定条件下分解力,那么就不会有无数组解了,现就下列四种情况进行逐一分析.(1)已知两个分力的方向,求两个分力.如图3-5-8所示,把已知力F分解成沿OA、OB的两个分力,作平行四边形,很容易看出只有唯一的一组解.图3-5-8 图3-5-9 (2)已知力F的一个分力F1的大小和方向,求另一个分力F2时,如图3-5-9所示,由平行四边形定则可知,F2的大小和方向是唯一的.(3)把已知力F分解为大小已知的两个分力F1、F2时,如图3-5-10所示,分别以F的两端为圆心,以F1、F2为半径做圆,两圆的交点则决定了两个分力的方向.由图可以看出这种情况F1和F2的方向有两组解.当然这里F1+F2>F,否则将无解.图3-5-10 图3-5-11 (4)已知一个分力F1的方向(F1与F成θ角)和另一个分力F2的大小,求F1的大小及F2的方向,我们分如下三种情况来研究.①若F2=F sinθ,由图3-5-11可知,只能有唯一解.②若F2<F sinθ,如图3-5-12所示,无法作平行四边形,所以此情况无解.图3-5-12 图3-5-13③若F sinθ< F2< F,如图3513所示,以F的顶点为圆心,以F2为半径画圆,与F1的方向有两个交点,则此情况说明F2有两组解.。
人教版高中物理必修1 第三章第5节《力的分解》课件完美版
•
5.在乡土社会里,地缘关系也是如此 。每一 家以自 己的地 位做中 心,周 围划出 一个圈 子,个 圈子是 “街坊 ”。可 是这不 是一个 固定的 团体, 而是一 个范围 。范围 的大小 也要依 着中心 的势力 厚薄而 定。
•
6.在这种富于伸缩性的网络里,随时 随地是 有一个 “己” 作中心 的。这 并不是 个人主 义,而 是自我 主义。 在个人 主义下 ,一方 面是平 等观念 ,指在 同一团 体中各 分子的 地位相 等,个 人不能 侵犯大 家的权 利;一 方面是 宪法观 念,指 团体不 能抹煞 个人, 只能在 个人们 所愿意 交出的 一分权 利上控 制个人 。
G1
θ
·O
θ
G2 G
G1= G sinθ G2= G cosθ
结论:由公式可以看出,G1和G2的大小只与斜面倾角θ的
大小有关:
G1
θ
G2
θ
θ
G1 G2
4
能解决什么问题
解释为什么高大的桥 要造很长的引桥吗?
模型
G1
θ
转换
上桥时,重力沿斜面的分力阻碍车辆前进; 下桥时,重力沿斜面的分力使车辆运动加快。
•
3.家庭在西洋是一种界限分明的团体 。在英 美,家 庭包括 他和他 的妻以 及未成 年的孩 子。而 在我们 中国“ 家里的 ”可以 指自己 的太太 一个人 ,“家 门”可 以指叔 伯侄子 一大批 ,“自 家人” 可以包 罗任何 要拉入 自己的 圈子, 表示亲 热的人 物。
•
4.这表示了我们的社会结构本身和西 洋的不 同,我 们的格 局不是 一捆一 捆扎清 楚的柴 ,而是 好像把 一块石 头丢在 水面上 所发生 的一圈 圈推出 去的波 纹,愈 推愈远 ,愈推 愈薄。 每个人 都是他 社会影 响所推 出去的 圈子的 中心。 被圈子 的波纹 所推及 的就发 生联系 。
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
答案 ×
)
)
2.(多选)关于合力与分力的说法,正确的是(
)
A.一个合力与它的两个分力是等效的
B.一个合力与它的两个分力作用点相同
C.一个合力与它的两个分力是同性质的力
D.一个合力一定大于它的任意一个分力
解析 合力与它的分力的作用点必然相同,合力与分力本来就是从效果相等
如图所示,用图示中的线段表示150 N的力,用一个点O代表牌匾,依题意作出
力的平行四边形。用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍,故
合力大小为F=150×5 N=750 N,用量角器量出合力F与F1的夹角θ=53°。
方法二 计算法
设F1=450 N,F2=600 N,合力为F。
由于F1与F2间的夹角为90°,根据勾股定理,得
2.标量:只有大小,没有方向,相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。
[自我检测]
1.正误辨析
(1)两个力的合力一定大于任一个分力。(
)
解析 合力与分力是等效替代的关系,合力在两个分力之差与两个分力之和
之间,合力不一定大于任意一个分力,也可能小于其中任意一个分力。
答案 ×
(2)合力与其分力同时作用在物体上。(
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
人教版高一物理必修第一册第三章 3-5.力的分解 课件
Fx F cos
Fy
F sin
F Fx2 Fy2
分解力的步骤:
1、分析力的作用效果。 2、根据力的作用效果确定分力的方向。 3、应用平行四边形定则进行分解。
[练一练]
1、小球静止在斜面和挡板之间,请分解小球所受 的重力。
F1 α
α
F1/G = tanα G/F2 = cos α
G
F2
F1=G tan α F2 = G/ cos α
1、分力和合力:Βιβλιοθήκη 如果几个力同时作用时产生的作用效果与某一 个力单独作用的效果相同,则这一个力就叫那几 个力的合力,那几个力叫这一个力的分力。
2、力的分解:
分力
等效代替 力的分解
合力
已知合力求分力的过程叫做力的分解!
注意事项:
1、合力与分力(等效替代)。 2、力的分解是力的合成的逆运算 (力的分解也遵守平行四边形定则。)
二、力的分解的规律
不加限制条件,一个力可分解为无数组不同 的分力。
F
思考:怎样的分解最符合实际情况呢?
F
F
F2=F sinθ
F2
F
θ
F1
F1=Fcosθ
三、确定分力原则
按力所产生的实际作用效果进行分解
例如:重力
效果一:使物体沿斜面下滑 效果二:使物体紧压斜面
体会重力的作用效果
练一练 放在斜面上的物体所受重力G产生
怎样的作用效果?如何分解?
θ
G
θ
G
F1=G sinθ
F1
θ
θ
F2
G
F2=G cosθ
四、力的正交分解
定义:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解
人教版物理必修一第三章 第5课《力的分解》(21张PPT)
课 1、力的分解遵守的法则——平行四边形定则 堂 拓展:矢量相加的法则——平行四边形定则.
小
三角形定则
结
C 两个矢量首尾相接,
从第一个矢量的始端指
A
向第二个矢量的末端的
B
有向线段就表示合矢量
的大小和方向.
三角形定则与平行四边形定则实质一样.
课 2、力的分解的一般步骤:
堂
小
结 确定力的作用效果
确定两分力的方向
能 实例1:把一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体受
解 到竖直向下的重力,但它并不能竖直下落。从力的
决
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?
什
么
问
O
题
θ
G
实验探究:
能 解 决 什 么 问 题
能 结论: 解 决 什 么 问 题
· F1 O
θ
F2
θ
G
F1= G sinθ F2= G cosθ
讨论:F1、 F2的大小都与斜面的倾角θ有关, θ增大时, F1增大, F2减小
实际应用: 能 解 决 什 么 问 题
思考:为什什 么 问 题
分析:这个女同学为什么能把两个男生拉动?
理论探究:
能
解
①作图法
·O
决
什
F
么
②计算法
问 题
解:
F 2
第三章 相互作用
第5节:力的分解
学 生 游 戏 引 入
这个女同学能把班上力气最大的 两个男生拉动吗?
提 出 课
题 力的分解
什么是力的分解 力为什么要分解 力应该怎么分解 能解决什么问题
什
情景1:
新人教版高中物理必修一课件:第三章 第五节 《力的分解》(共41张PPT)
一个力 (合力)
力的合成 效果相同 力的分解
几个力 (分力)
一、力的分解
一、力的分解
【定义】求一个力的分力的过程叫做力 的分解。
一、力的分解
【定义】求一个力的分力的过程叫做力 的分解。
【牢记】力的分解是力的合成的逆运算。
二、矢量相加的法则
二、矢量相加的法则
1. 平行四边形定则在位移运算中的应用
4. 若没有其它限制,同一个力可以分解为 无数对大小、方向不同的分力。
F
4. 若没有其它限制,同一个力可以分解为 无数对大小、方向不同的分力。
F2
F
F1
4. 若没有其它限制,同一个力可以分解为 无数对大小、方向不同的分力。
F4
F2
F
F1 F3
4. 若没有其它限制,同一个力可以分解为 无数对大小、方向不同的分力。
生了变化,变成了v2,你能根据三角
形定则找出变化量v吗?
v2
v
3. 矢量和标量
v1
2. 三角形定则
把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。
[说一说] 一个物体的速度v1在一小段时间内发
生了变化,变成了v2,你能根据三角
形定则找出变化量v吗?
v2
v
3. 矢量和标量
v1
矢量: 有大小,又有方向,相加时遵循平
典例精析
F
[例]一个质量m=10kg
的物体放在水平地面上,
物体与地面间的动摩擦因
数μ=0.4。轻弹簧的一端系在物体上,如图
所示,当用力F与水平方向成θ=37°角拉弹
簧时,弹簧的长度由10cm伸长到13cm,物体
沿水平面做匀速直线运动,g取10m/s2,求弹簧
人教版高中物理必修第一册精品课件 第3章 相互作用——力 4 力的合成和分解 课时1 (2)
(2)计算法求合力常用知识:①应用直角三角形关系;②应用等
边三角形特点;③应用相似三角形知识。
学以致用
杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国自行
设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥,如图所示。挺拔高耸
的208 m主塔似一把利剑直刺苍穹,塔的两侧32对钢索连接主
D.合力与分力是同时作用于物体上的力
答案:AC
解析:根据平行四边形定则,两个力的合力可能比分力大,也
可能比分力小,故选项A正确;5 N、2 N、6 N中前两力的合力
范围为3 N≤F12≤7 N,6 N的力在前两个力的范围之内,故三
个力的合力的最小值为0,故选项B错误;两个分力的大小和方
向都被确定,根据平行四边形定则可知,合力的大小和方向是
再求出这个合力与第三个力的合力,直到把 所有的力 都
合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
微判断(1)合力与分力同时作用在一个物体上。( × )
(2)由作出的力的平行四边形定则可知,合力可能小于分力。
( √ )
(3)共点力一定作用于物体上的同一点。( × )
(4)把已知力F分解为两个分力F1与F2,此时物体受到F、F1、
由对称性可知,合力方向一定沿塔柱竖直向下。下面用两种
方法计算这个合力的大小。
方法一:作图法(如图甲所示)。
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。
F= -
人教版高中物理必修1 第3章第5节力的分解
人教版高中物理必修1 第3章第5节力的分解
三、矢量相加法则
1、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。 如:力、位移、速度、加速度等
(2)标量:只有大小,没有方向,求和时按照 代数相加。 如:质量、时间、路程、速率等
2、矢量相加法则 (1)平行四边形定则 (2)三角形定则:
将两个矢量首尾相接,从一个矢量的箭尾 指向另一个矢量的箭头的有向线段就是这两个 矢量的合矢量。 (3)三角形定则与平行四边形定则在本质上三 一样的。
人教版高中物理必修1 第3章第5节力的分解
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二、力的分解有确定解的几种情形
7.“画竹”是本文的线索,本文记述 文与可 画竹的 情形, 以充满 感情的 笔触回 忆两人 的交往 ,以及 文与可 死后自 己的悲 慨,又 从文与 可的创 作经验 中总结 出艺术 创作的 规律, 熔叙事 、抒情 、议论 于一炉 。
8.总之,说明文中使用生动活泼的语 言,不 仅能增 强文章 内容表 达上的 形象性 、可感 性和文 学色彩 ,使读 者获得 不同程 度的美 感体验 ,受到 美的陶 冶,还 有助于 加深读 者对说 明内容 的理解 ,增知 益智。
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人教版高中物理必修1 第3章第5节力的分解
1、已知合力和两个分力的方向,求两个分力的
大小
唯一解
例:已知合力F=10N,方向正东。它的其中 一个分力F1方向向东偏南600,另一个分力 F2方向向东偏北300,求F1 F2的大小?
人教版高中物理必修1 第3章第5节力的分解
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人教版高中物理必修第1册 第3章 4 力的合成和分解
合力与分力 1 . 共 点 力 : 作 用 在 物 体 的 ___同__一__点___ 或 者 作 用 线 的 延 长 线 _交__于__一__点____的一组力. 2.合力与分力:当物体受到几个力的共同作用时,可以用一个力 代替它们,这个力产生的效果跟原来几个力的___作__用__效__果___相同,那么 这 个 力 就 叫 做 那 几 个 力 的 ___合__力___ , 原 来 的 几 个 力 叫 做 这 个 力 的 ___分__力___.
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第三章 相互作用——力
矢量和标量 1.矢量:既有大小,又有方向,合成时遵守_平__行__四__边__形__定__则___或 _矢__量__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___运算的 物理量.
5.力的分解依据:一个力可以分解为两个力,如果没有限制,一 个力可以分解为__无__数____对大小、方向不同的分力.
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第三章 相互作用——力
某同学在单杠上做引体向上,在图中的四个选项中双臂 用力最小的是( )
合力与分力
如图所示,一个成年人或两个孩子均能 提起相同质量的一桶水,那么该成年人用的 力与两个孩子用的力作用效果是否相同?二 者能否等效替换?
【答案】效果相同,能等效替换.
第三章 相互作用——力
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人教版高一物理必修1第三章课件 3.5力的分解
二、力的分解
按作用在三角支架上的力, 产生怎样的作用效果?如何分解?
实 际⊙ 作
F1
F sin30
10N
用
效
⊙ F2
30
果
F2
F tan30
5
3N
分
解
30
F1
F 5N
二、力的分解
二、力的分解
θ θ
F1
F2
F
结论:一个较小的力可以分解为两个较大的力
第三章 相互作用
5 力的分解
一、回顾
若一个力作用在物体上,所产生的效果跟几个力 共同作用产生的效果相同,则这个力叫那几个力 的合力,而那几个力叫这个力的分力。
F1
F
· O
F2
二、力的分解
F
F2
F1
求一个已知力的分力叫力的分解。
二、力的分解
分力F1、F2… 力的合成 合力F
力的分解
力的分解是力的合成的逆运算。
力的分解法则:平行四边形定则。
F
如果不加限制,一个力可以有无数种分解方式, 它的分力可以有无限多种。
二、力的分解
按
实
际
作
用
效
果
F
分
θ θ
解
F1
F
θ
F2 F1 F cos F2 F sin
二、力的分解
按 所受重力为G的物体静止在斜面上,斜面倾角为θ。 实
际
作 用
G1 θ θ
效
θ
果
G2
分
G
解 G1 G sin G2 G cos
二、力的解
按 放在斜面上的物体所受重力为G,斜面倾角为θ。
新教材高中物理第3章力第4节力的合成和分解第1课时力的合成和分解pptx课件新人教版必修第一册
大,合力F可能减小,也可能增加,故C错误。]
知识点二
求合力的方法
几个力的合力
1.力的合成:求____________的过程。
2.平行四边形定则:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线
邻边
对角线
段为____作平行四边形,这两个邻边之间的______就代表合力的大
无方向。
如图甲所示,在一个直角木支架上,用塑料垫板做斜面。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。
问题1
小车重力对斜面和橡皮筋产生了哪些作用效果?
提示:斜面上小车重力产生了两个效果:一是使小车压紧斜面,二
是使小车沿斜面下滑,拉伸橡皮筋。
问题2
如果没有小车重力的作用,还会有这些作用效果吗?
120°时),选项C、D正确。]
易错警示
关于合力、分力的两个注意事项
(1)在力的合成中分力是实际存在的,每一个分力都有对应的施力物
体,而合力没有与之对应的施力物体。
(2)合力为各分力的矢量和,合力不一定比分力大。它可能比分力大,
也可能比分力小,还有可能和分力大小相等。
[跟进训练]
1.(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ(0°≤θ≤180°),两个力的合
最大的一个力减去另外两个力的大小之和 ,即Fmin =F1 -(F2 +
F3)(F1为三个力中最大的力)。
【典例2】
杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的我国
自行设计建造的双塔双索面叠合梁斜拉桥,如图甲所示。挺拔高耸
的208 m主塔似一把剑直刺苍穹,塔的两侧32对钢索连接主梁,呈
扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲。假设斜拉桥
人教版高中物理必修一第三章第5课《力的分解》(11张)-PPT优秀课件
小 结:
1.力的分解:平行四边形定则 按力的实际作用效果进行分解
2.三角形定则
3.正交分解法
人教版高中物理必修一第三章第5课《 力的分 解》课 件(共1 1张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
矢量的正交分解:
步骤: 1.建立直角坐标系
2. 把矢量分解到两个互相垂直坐标轴上
3.作平行四边形,画出两个分力F1、F2
4.求出F1、F2的大小
人教版高中物理必修一第三章第5课《 力的分 解》课 件(共1 1张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
人教版高中物理必修一第三章第5课《 力的分 解》课 件(共1 1张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
知识回顾
1.什么是合力,什么是分力. 2.什么是力的合成,力的合成遵循什么定则. 3.平行四边行定则内容.
人教版高中物理必修一第三章第5课《 力的分 解》课 件(共1 1张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
人教版高中物理必修一第三章第5课《 力的分 解》课 件(共1 1张PPT )【PPT 优秀课 件】- 精美版
知识应 用
例:已知共点力F1=6N,F2=5√3N, F3=5N,方向如图所示。求这三个力的合力。
F1
α=150°
F2
F3
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力的矢量性
1.矢量:既有大小,又有方向,相加时
遵从平行四边形定则(三角形定则) 如:力、位移、速度、加速度等
2.标量:只有大小,没有方向,求和时 按照代数相加。 如:质量、时间、路程、速率等
新人教版高一物理必修1第三章知识归纳:力的分解
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一、分力的概念1、几个力,如果它们共同产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同,则这几个力就叫做那个力的分力(那个力就叫做这几个力的合力)。
2、分力与合力是等效替代关系,其相同之处是作用效果相同;不同之处是不能同时出现,在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑。
二、力的分解1、力的分解的概念:求一个已知力的分力叫做力的分解。
2、力的分解是力的合成的逆运算。
同样遵守力的平行四边形定则:如果把已知力F作为平行四边形的对角线,那么,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。
3、力的分解的特点是:同一个力,若没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的力(因为对于同一条对角线.可以作出无数个不同的平行四边形),通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。
4、按力的效果分解力F的一般方法步骤:(1)根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果 (2)根据力的作用效果,确定两个实际分力的方向; (3)根据两个分力的方向画出平行四边形; (4)根据平行四边形定则,利用学过的几何知识求两个分力的大小。
也可根据物理知识用计算法。
三、对一个已知力进行分解的几种常见的情况和力的分解的定解问题将一个力F分解为两个分力,根据力的平行四边形法则,是以这个力F为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形。
在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形。
这说明两个力的合力可唯一确定,一个力的两个分力不是唯一的。
要确定一个力的两个分力,一定有定解条件。
假设合力F一定1、当俩个分力F1已知,求另一个分力F2,如图F2有唯一解。
2、当俩个分力F1,F2的方向已知,求这俩个力,如图F1,F2有唯一解3、当俩个分力F1,F2的大小已知,求解这俩个力。
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我夯基我达标
1.将一个力F分解为两个不为零的力,下列分解方法中不可能的是()
A.分力之一垂直于F
B.两个分力与F都在一直线上
C.一个分力的大小与F的大小相同
D.一个分力与F相同
解析:一个力分解为两个力,在没有限制的条件下有无数解,但必须保证两分力的矢量和与F相同,包括大小、方向,题目中限制两分力不为零,故D中一个分力与F相同,则另一分力为零,与题目矛盾,因此选D.
答案:D
2.将一个5 N的力分解为两个分力,分力的大小可以是()
A.都是5 N
B.分别是1 000 N和996 N
C.其中一个分力可以是5×104 N
D.其中一个分力可以是0.1 N
解析:A中两个5 N的力的合力范围为0—10 N,故可能.B中两合力范围为4—1 996 N,故可能.C、D中只给出一个力的大小,所以不管该分力有多大或多小,都可能,且另一个分力还有无数个解.
答案:ABCD
3.一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是()
A.F是物体实际受到的力
B.F1和F2不是物体实际受到的力
C.物体同时受到F1、F2和F三个力作用
D.F1和F2共同作用的效果与F相同
解析:合力与分力的作用效果相同,但分力不是物体实际受到的力,在分析物体受力时,不能将合力也当作物体所受的力.
答案:C
4.如图3-5-5所示,物体静止于光滑的水平面上,力F作用于物体上O点,现要使合力沿着OO′方向,那么必须同时再加一个力F′,这个力的最小值是()
图3-5-5
A.Fcosθ
B.Fsinθ
C.Ftanθ
D.Fcotθ
解析:合力与两分力矢量首尾相接构成三角形,所以当F′与OO′垂直时,F′最小,且F min=Fsinθ.
答案:B
5.有一个力F=50 N,把它分解为两个互相垂直的力,其中一个分力大小为40 N,则另一个分力的大小为_____________.
解析:令F1=40 N,由于F12+F22=F2
所以F22= F2- F12=502-402=302
故F2=30 N.
答案:30 N
我综合我发展
6.如图3-5-6所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,分别用光滑挡板A、B挡住,挡板A沿竖直方向,挡板B垂直于斜面,则两挡板受到小球压力大小之比为___________,斜面受到两小球压力的大小之比为_______________.
图3-5-6
解析:根据两球所处的环境,正确进行力的作用效果分析,作力的平行四边形,力的计算可转化为直角三角形的边角计算,从而求出压力之比.
对球1所受的重力来说,其效果有二:第一,使物体欲沿水平方向推开挡板;第二,使物体压紧斜面.因此,力的分解如图甲所示,由此得两个分力,大小分别为:
F1=Gtanθ,F2=G/cosθ
对球2所受重力G来说,其效果有二:第一,使物体垂直挤压挡板,第二,使物体压紧斜面.因此力的分解如图乙所示,由此可得两个分力的大小分别为:
F3=Gsinθ,F4=Gcosθ
所以挡板A、B所受压力之比为:F1/F3=1/cosθ,斜面所受两个小球压力之比为:F2/F4=1/cos2θ.
答案:1/cosθ1/cos2θ
7.如图3-5-7所示,质量为m的物体用一轻绳悬挂在水平轻杆BC的端点上,C点由轻绳AC 系住.已知AC与BC的夹角为θ,则轻绳AC上的拉力大小为____________,轻绳BC上的压力大小为_____________.
图3-5-7
解析:取C点为研究对象,其受力如右上图所示.C点平衡,三个力的合力为零,可将G沿F1和F2的反方向进行分解,则有F1=G1,F2=G2,由三角形知识得:tanθ=G/G1,sinθ=G/G2,故F1=Gcotθ,F2=G/sinθ,由于C点受到的拉力和支持力在数值上等于绳受到的拉力和杆受到的压力,故轻绳AC上的拉力大小为mg/sinθ,轻杆BC上的压力大小为mgcotθ.分解力时,根据解题需要进行分解,可使问题更简便.
答案:mg/sinθmgcotθ
8.光滑小球放在两板间,如图3-5-8所示,当OA绕O点转动使θ角变小时,两板对球的压力F A和F B的变化为()
图3-5-8
A.F A变大,F B不变
B.F A和F B都变大
C.F A变大,F B变小
D.F A变小,F B变大
解析:如图所示,当θ角变小时,两分力由F A、F B分别变为F A′和F B′,可见两力都变大.
答案:B
9.3-5-9所示,表面光滑、质量不计的尖劈插在缝A、B之间,在尖劈背上加一压力F,则尖劈对A侧压力为________________,对B侧压力为____________________.
图3-5-9
解析:将力F沿垂直劈两侧面分解,如右图所示.则tanα=F/F1,sinα=F/F2所以F1=F/tanα=FcotαF2=F/sinα.
答案:F/sinαFcotα
我创新我超越
10.我国从1975年开始建造斜拉桥,至今已建成了多座大型斜拉桥,其中2001年建造的南京长江二桥,主跨度达628 m,居世界第三;1993年建造的上海杨浦大桥,主跨度602 m,居世界第四.此外,还有上海的南浦大桥和徐浦大桥、香港汀九桥、重庆长江二桥、铜陵长江大桥、武汉长江二桥等.
图3-5-10
轻轨“明珠线”的建成,缓解了徐家汇地区交通拥挤状况.请在图上画出拱形梁在A点的受力示意图.这种拱形桥的优点是____________________________________________________. 思考:利用所学知识解释斜拉桥的力学原理.
提示:拱形梁在A处所受力的方向应为切向.这种桥梁的优点是:梁身所受的力通过切向传
递,最终将受力传递给桥墩,同时形成较大的跨度空间.。