力 的 分 解
高中物理必修一-力的分解
力的分解知识集结知识元力的分解知识讲解力的分解一、力的分解1.力的分解:求一个已知力的分力叫做力的分解.2.分解规律:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则,即把已知力作为平形四边形的对角线,那么,与已知力共面的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力.3.力的分解方法:根据力F产生的作用效果,先确定两个分力的方向,再根据平行四边形定则用作图法作出两个分力F1和F2的示意图,最后根据相关数学知识计算出两个分力的大小二、力的分解的解的问题1.已知两分力方向(1)两分力方向在一条直线上时当两力与合力同向时,无论是同向还是反向,均有无数组解.(2)两分力不在一条直线上时要使问题有解,合力必夹在两分力之间,仅有一组解.2.已知一个分力的大小和方向合力与一个确定的分力已经确定了三角形的三个顶点(三力在一条直线上的情况可看成是压扁的三角形),由三角形定则知,解是唯一的.3.已知两个分力的大小要使问题有解,两个分力的代数和不能小于合力的大小;差的绝对值不能大于合力的大小.在这个前提下讨论,可以做图得到结果.(1)当时在平面内有两解,在空间中有无数解.(如图所示)(2)当时,有唯一解(3)当时,有唯一解4.已知其中一分力F1的方向和另一分力F2的大小时(1)已知方向的分力与合力成锐角时(2)已知方向的分力与合力成直角或钝角时当时,无解.当时,有唯一解.按力的效果进行分解一、按效果分在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力,要看力的实际作用效果二、分解方法: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做平行四边形3.根据平行四边形和相关的数学知识,求出两个分力的大小和方向.正交分解法正交分解法是把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解,其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算,它是处理力的合成和分解的复杂问题的一种简便方法,其步骤如下:1.正确选定直角坐标系.通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴方向的选择则应根据实际问题来确定,原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即:使向两坐标轴投影分解的力尽可能少.在处理静力学问题时,通常是选用水平方向和竖直方向上的直角坐标,当然在其他方向较为简便时也可选用.2.分别将各个力投影到坐标轴上,分别求出x轴和y轴上各力的投影的合力F x和F y:F x=F1x+F2x+F3x+……;F y=F1y+F2y+F3y+……(式中的F1x和F1y是F1在x轴和y轴上的两个分量,其余类推.)这样,共点力的合力大小为:F=.3.设合力的方向与x轴正方向之间的夹角为α,因为tanα=,所以,通过查数学用表,可得α数值,即得出合力F的方向.特别的:若F=0,则可推得F x=0,F y=0.这是处理多个力作用下物体平衡问题的常用的好办法.例题精讲力的分解例1.关于力的分解,下列说法中不正确的是()A.一个力可以分解成两个比它大的分力B.一个力可分解成两个大小跟它相等的力C.如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力就是唯一的D.如果一个力以及它的一个分力大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了例2.如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角α,且α为锐角,则()A.当F1>F sinα时,一定有两解B.当F1=F sinα时,有唯一解C.当F1<F sinα时,无解D.当F sinα<F1<F时,一定有两解例3.如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成53°角时,物块也恰好做匀速直线运动.则物块与桌面间的动摩擦因数为(不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6)()A.B.C.D.当堂练习单选题练习1.在日常生活中,力的分解有着广泛的应用,如甲图用斧子把木桩劈开的图,已知两个侧面之间的夹角为2θ,斧子对木桩施加一个向下的力F时,产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2,由乙图可得下列关系正确的是()A.B.C.D.练习2.如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是()A.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小B.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大D.当θ一定时,M越小,可悬挂重物C的质量m越大练习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.无解练习4.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练习5.关于力的分解,下列说法中不正确的是()A.一个力可以分解成两个比它大的分力B.一个力可分解成两个大小跟它相等的力C.如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力就是唯一的D.如果一个力以及它的一个分力大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了练习6.已知两个共点力F的合力为2N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为N.则()A.F2的方向是唯一的B.F2有无数个可能的方向C.F1的大小是唯一的D.F1的大小可取N练习7.如图中按力的作用效果分解正确的是()B.C.D.A.练习8.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球.若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的()A.1和4 B.3和4 C.2和4 D.3和2练习9.如图,研究物体沿斜面下滑时,常把物体所受的重力分解为()A.斜面支持力和下滑力B.沿斜面向下的下滑力和垂直在斜面上的压力C.平行于斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力D.下滑力和垂直于斜面向下的分力练习10.如图所示,倾角为θ的斜面上固定有一竖直挡板,重为G的光滑小球静止时对斜面的压力为N,小球的重力按照产生的作用效果可分解为()A.垂直于斜面的分力和水平方向的分力,且B.垂直于斜面的分力和水平方向的分力,且N=G cosθC.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力,且D.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力,且N=G cosθ练习11.如图所示,倾角为15°的斜面上放着一个木箱,现有一个与水平方向成45°角的拉力F斜向上拉着木箱.分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立坐标系,把F分解为沿着两个坐标轴的分力.则分力F x和F y的大小分别为()A.F cos15°、F sin15°B.F cos30°、F sin30°C.F cos45°、F sin45°D.F cos60°、F sin60°练习12.如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ.在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均处于静止状态,已知m1下表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.弹簧可能处于压缩状态B.弹簧弹力的大小为C.地面对m2的支持力可能为零D.地面对m2的摩擦力大小为F练习13.如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成53°角时,物块也恰好做匀速直线运动.则物块与桌面间的动摩擦因数为(不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6)()A.B.C.D.多选题练习1.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力减小,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只减小重物的质量C.只将病人的脚向左移动D.只将两定滑轮的间距增大练习2.将一个力F分解为两个分力F1和F2,则下列说法中正确的是()A.F1和F2的代数和等于FB.F1和F2两个分力在效果上可以取代力FC.F是F1和F2的合力D.物体受到F1、F2和F三个力的作用练习3.图1为斧子劈开树桩的实例,树桩容易被劈开是因为形的斧锋在砍进木桩时,斧刃两侧会对木桩产生很大的侧向压力,将此过程简化成图2的模型,已知斧子是竖直向下且对木桩施加一个竖直向下的力F,斧子形的夹角为θ,则()A.斧子对木桩的侧向压力大小为B.斧子对木桩的侧向压力大小为C.斧锋夹角越大,斧子对木桩的侧向压力越大D.斧锋夹角越小,斧子对木桩的侧向压力越大练习4.如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角α,且α为锐角,则()A.当F1>F sinα时,一定有两解B.当F1=F sinα时,有唯一解C.当F1<F sinα时,无解D.当F sinα<F1<F时,一定有两解练习5.将力F分解为两个共点力,已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为θ,则()A.若已知另一个分力的方向,就可得到确定的两个分力B.若已知F1的大小,就可以得到确定的两个分力C.若已知另一个分力的大小,一定可以得到确定的两个分力D.另一个分力的最小值为F sinθ练习6.已知两个共点力的合力为60N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为35N,下列说法中正确的有()A.F1的大小是唯一的B.F1的大小有两个可能的值C.F2有两个可能的方向D.可能任意方向填空题练习1.如图所示,重10N的物体静止在倾斜的长木板上,按照重力的实际作用效果将重力分解为:沿_____________方向的分力和沿____________方向的分力.请准确画出两个分力的图示(要求保留作图痕迹),由图示可读得:F1=______N,F2=______N.(精确到0.1N)按照重力作用的实际效果,可以将重力沿垂直木板方向和平行木板方向进行分解.木板上物体的重力,按效果分解的力图如图.解答题练习1.'已知共点力F1=10N,F2=10N,F3=5(1+)N,方向如图所示.求:(1)F1、F2的合力F合的大小和方向(先在图甲中作图,后求解);(2)F1、F2、F3的合力F合的大小和方向(先在图乙中作图,后求解).'练习2.'如图一大人拉着装有货物的木箱匀速前进,用的拉力为200N,车和货物的总重为500N.F与水平线的夹角为37°,(sin37°=0.6、cos37°=0.8)求:(1)F沿水平方向的分力和竖直方向的分力是多少?(2)地面对木箱的摩擦力是多少?方向向哪?(3)地面对木箱的支持力是多少?(4)画出木箱受力图.'练习3.'如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成60°角的力F2推该物块时,物块仍做匀速直线运动.已知物块与地面间的动摩擦因数为,求F1与F2的大小之比.'练习4.'如图1用水平拉力F刚好能使质量为m的物块在静止水平木板上做匀速直线运动,已知重力加速度为g,求:(1)物块与木板间的动摩擦因数μ是多少?(2)若将水平拉力F改为与水平方向斜向上成θ角度的拉力F1拉物块如图2,仍使物块沿该水平木板做匀速直线运动,则拉力F1为多大?(3)如图3若将木板一端固定,另一端抬高,使木板与水平面成α角度,形成一斜面,现用平行于斜面向上的力F2沿斜面向上拉物块,仍能使物块做匀速直线运动,则拉力F2又是多大?'。
①力的分解具有确定解的几种情况
F1的方向
θ
F
F2
4.3 当F>F24.4 当F2>F时有唯一的解
θ F1的方向
将一个力分解为不共线两分力有解的情况总结
①已知两分力方向,有唯一解。 ②已知一分力的大小和方向,有唯一解。 ③已知两分力的大小: 当F1 + F2 > F 时,两解; 当F1 + F2 = F 时,唯一解; 当F1 + F2 < F 时,无解; ④已知一分力F1大小和另一分力F2方向: 当F1 = F sinθ ,唯一解。 当F1 < F sinθ ,无解。 当F sinθ< F1 <F ,两解。 当F1 ≥F ,唯一解。
F1+F2= F
3.3 以F1和F2画圆有交点(内切)(有唯一解)
F1+F< F2
3.4 以F1和F2画圆有两个交点(有两个解)
F1+F2 >F
4、已知合力的大小和方向,一个分力的方向,另一分力的大小。
F
θ F1的方向
F
F2
4.1 当F2 < Fsinθ 时无解
θ
F1的方向
F F2
4.2 当F2=Fsinθ 时有唯一的解
力的分解具有确定解的几种情况 (利用三角形定则判断):
1、已知合力和两个分力的方向(唯一解) 2、已知合力和一个分力的大小和方向(唯一解) 3、已知合力和两个分力的大小(以合力F的两个端点为圆 心,分别以F1,F2的长度为半径画圆)。
3.1 以F1和F2画圆没有交点(无解) F1+F2 <F
3.2 以F1和F2画圆有交点(外切)(有唯一解)
力的分解
【定义】: 求一个力的分力的过程叫做 力的分解
一、力的分解法则
力的合成 力的分解 1、力的分解是力的合成的逆运算 分力F1、F2
合力F
注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替, 并非同时并存!!!
F1
F
F2 2、力的分解同样遵守平行四边行定则
把一个已知力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.
F 个互相垂直的方向进行 分解 2、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: Fx F cos 2 x Fy F sin
能解决什么问题 例题: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,但它并不能竖直下落。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?
FN
F1
θ
·
O
θ
Ff
F1= G sinθ
F2= G cosθ
F2
G
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、如果没有其它限制,对于同一条对角线,可 以作出无数个不同的平行四边形.
F
·
O F
1.将一个力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
2. 有三个力F1=2 N,F2=5 N,F3=8 N,则()
高中物理【力的合成和分解】
第4节力的合成和分解课程|1.知道合力、分力以及力的合成和分解的概念。
标准解读2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定则求合力,知道分力与合力间的大小关系。
3.知道共点力的概念,会用作图法、计算法求合力。
4.知道力的三角形定则,会区别矢量和标量。
5.会用正交分解法求分力。
6.会通过实验探究两个互成角度的力的合成规律。
第1课时力的合成和分解一、合力和分力1.共点力:几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫作共点力。
2.合力与分力: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合力。
假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力就叫作那个力的分力。
二、力的合成和分解1.定义(1)力的合成:求几个力的合力的过程叫作力的合成。
(2)力的分解:求一个力的分力的过程叫作力的分解。
2.平行四边形定则:两个力合成时,如果以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代表合力的大小和方向。
3.多力合成的方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,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。
4.分解法则:遵从平行四边形定则。
把一个已知力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。
5.力的分解依据如果没有限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形。
也就是说,同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
三、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的物理量。
2.标量:只有大小,没有方向,相加时遵从算术法则的物理量。
判断下列说法是否正确。
(1)两个力的合力一定大于任一个分力。
()(2)合力与其分力同时作用在物体上。
()(3)力的分解是力的合成的逆运算。
()(4)把一个力分解为两个分力,这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同。
力的分解知识点与习题及答案
力的分解基本知识点与练习题基本知识点一、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;也可根据数学知识用计算法;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F 1, 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;A、当F1F2一组解;B、F1F2,无解;C、F1F2,俩个解;4、当一个分力的方向已知,另一个大小未知;①2sinθ,无解; ②2sinθ,一个解;③2sinFθ,一组解; ④2sinθ,一组解⑤2sinθ为问题的临界条件;5、当一个分力的大小1F已知,求另一个分力2F;①当F1 、F 2时,只有一组解;②当F与2F的夹角先增大后减小, F2一直增大;四、力的正交分解法:1、将一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解的方法称为力的正交分解法;力的正交分解法是力学问题中处理力的最常用的方法;2、力的正交分解法的优点:其一,借助数学中的直角坐标系x,y对力进行描述;其二,几何图形关系简单,是直角三角形,解直角三角形方法多,容易求解;3、正交分解的实质:把力的平行四边形合成运算,转化成力的直线运算;4、正交分解的一般步骤:①建立x-O-y直角坐标系②将所有力依次向x轴和y轴上分解为Fx1、Fx2……,Fy1、Fy2……③分别求出x轴和y轴上的合力Fx、Fy④求出合力F,大小F y2 、Fx2 方向Fx、 Fy tan5、正交坐标系的选取原则①把更多的力,放在x轴和y轴上,分解的越少,解题越简单;②把加速度的方向,建立成一个轴,垂直加速度的方向为另一个轴,有时要分解加速度③正交分解的最高目标,使解题简单;复习练习题一、选择题;1.一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是是物体实际受到的力和F2不是物体实际受到的力C.物体同时受到F1、F2和F三个力作用和F2共同作用的效果与F相同2.下列说法中错误的是 A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力B.同一个力可以分解为无数对分力 C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值3. 已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力N、3 N N、6 N N、100 N N、400 N4.下列哪一组物理量在运算时遵从平行四边形定则A.位移、速度、加速度、力B.位移、长度、速度、电流C.力、位移、热传递、加速度D.速度、加速度、力、路程5. 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,下滑力D. 重力,支持力,下滑力和正压力6.将一个力分解成两个力,则这两个分力与合力的关系是A.两分力大小之和一定等于合力的大小B.任一分力都一定小于合力C.任一分力都一定大于合力D.任一分力都可能大于、小于或等于合力7.物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是①重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力②重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力③物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力④重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力A.①②B.①③C.②③D.②④ 8.上海南浦大桥,桥面高46m,主桥全长846m,引桥全长7500m,引桥做得这样长的主要目的是A.减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力B.减小汽车对桥面的压力C.增大汽车的下滑力D.减小汽车的下滑力9.在水平木板上放一个小铁块,逐渐抬高木板一端,在铁块下滑前的过程中,铁块受到的摩擦力F 和铁块对木板的正压力F N 的变化情况是A. F 和F N 都不断增大B. F 增大,F N 减小C. F 减小,F N 增大D. F和F N 都减小10.如图,某同学把放在斜面上的木箱的重力分解为F 1和F 2两个力,F 1平行于斜面向下,F 2垂直于斜面向下,下列关于这两个力的说法中,正确的是A. F 1是木箱受的力B. F 2是斜面受的压力C. F 2是木箱受的力D.斜面受的压力与F 2大小相等11.在图中两个体重相同的小孩静止坐在秋千上,两秋千的绳子是一样的;下面的叙述正确的是A.甲中绳子容易断B.乙中绳子容易断C.甲、乙中绳子一样容易断D.不确定12.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中,如图所示,已知绳ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为30o 和60o, A F F G则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为 23,21mg 21,23mg 43,21mg 21,43mg 13.三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB 是水平的,A 端、B 端固定,若逐渐增加C 端所挂物体的质量,则最先断的绳是A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB ,也可能是OC14.两绳相交,绳与绳、绳与天花板间夹角的大小如图所示,现用一力F 作用于交点A,F 与右绳间的夹角为a ,保持F 的大小不变,改变a 角的大小,忽略绳本身的重力,则下述哪种情况下,两绳所受的拉力相等=150o =135o =120o =90o15.一质量为m 的物体放在水平面上,在与水平面成θ角的力F 的作用下由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图所示,则物体所受摩擦力 F f<μmg =μmg >μmg D.不能确定二、填空题;1.复习:力的合成原则:_________________;2.力的分解是_________________的逆运算,它也遵守_________________定则;3.将竖直向下的20N 的力,分解为两个力,其中一个力大小为15N,水平向左,则另一个分力的大小为__________N,方向__________;4.如图,力F=50N 作用于放在水平面上的物体,F 与水平成37°角,如果根据F 的作用效果将它分解成两个力,那么较小的分力F 1=__________N,较大的分力F 2=__________N;要求画出力的分解图,已知sin37°=,cos37°=5.重力为G 的物体放在倾角为α的固定斜面上,现对物块施加一个与斜面垂直的压力F,如图所示,则物体对斜面的压力的大小为__________;6.如图所示,物体静止在光滑水平面上,受到一个水平恒力F 1的作用,要使物体沿OA 方向作直线运动,必须对物体再施加一个力F 2,这个力的最小值为__________; OA 与水平方向的夹角为θ7.已知一个力F=100N,把它分解为两个力,已知其中一个分力F 1与F 的夹角为30°,则另一个分力F 2的最小值为__________N;8.将18N 竖直向下的力,分解为两个分力,其中一个分力沿水平方向且大小为24N,则另一个分力的大小是__________N;三、解答题;1.如图,重力等于G 的球放在倾角为α的斜面上,用一块竖直的板挡住,请根据重力的作用效果分解重力,并计算两分力的大小;2.如图所示,在三角架B 点用一根细绳挂一个50N 的重物G,求横梁AB 和斜梁BC所受的力;3.如图所示,一半径为r 的球重为G,它被长为r 的细绳挂在光滑的竖直墙壁上;求:1细绳拉力的大小;2墙壁受的压力的大小;4.如图所示,两条轻绳AO=BO,A、B两端分别与均质水泥杆的两端固定;现在O点用F=600N的竖直向上的力吊起水泥杆,求在下列两种情况下,力F沿两条绳方向的两个分力的大小:1∠AOB=120°;2∠AOB=90°;5.用两根轻质的绳子AB和BC吊一个0.5kg的灯,如果BC绳处于平,AB绳与水平夹角为60°,求绳AB和BC所受的拉力;g=kg参考答案一、选择题;1. C2. A3. A4. A5. A6. D7. D8. A9. B 10. D 11.B 12. A13. A 14. B 15. A二、填空题;1. 平行四边形定则2. 力的合成;力的平行四边形3. 25;斜向右下,与水平面呈53°角sinθ7. 50 8. 304. 30 ;405. F+Gcosα6. F1三、解答题;1. 水平向左的力,大小为Gtanα;垂直斜面向下的力,大小为G/cosα2. 50√3N;100N3. 12√3G/3 2√3G/34. 1600N 2300√2N5. 98√3/3N; 49√3/3N。
力的分解和合成详细解释
力的合成 力的分解一、 重点、难点解析:(一)合力与分力当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来几个力叫做分力。
(二)力的合成1. 定义:求几个力的合力的过程或求合力的方法,叫做力的合成。
2. 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。
这个法则叫做平行四边形定则。
对力这种既有大小又有方向的物理量,进行合成运算时,一般不能用代数加法求合力,而必须用平行四边形定则。
(三)共点力如果一个物体受到两个或更多力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点,但它们的作用线交于一点,这样的一组力叫做共点力。
平行四边形定则只适用于共点力的合成。
(四)讨论:1. 力的合成的意义在于保证作用效果相同的前提下,用一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的“等效力”(合力)。
力的平行四边形定则是运用“等效”观点,通过实验总结出来的共点力的合成法则,它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律,作图法和计算法是运用这一规律进行共点力合成的具体方法。
(1)作图法:要选取统一标度,严格作出力的图示及平行四边形,量出平行四边形的对角线长度(注意是哪一条对角线),根据标度求出合力的大小,再量出对角线与某一分力的夹角,求出合力的方向。
(2)计算法:根据平行四边形定则作出力的示意图,然后利用解三角形的方式求出对角线,即为合力。
2. 力的合成的几种特殊情况:①相互垂直的两个力的合成,如图所示,F =F 与分力F 1的夹角θ的正切为:21tan F Fθ=。
②夹角为θ的两个等大的力的合成,如图所示,作出的平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直的特点可得直角三角形,解直角三角形求得合力2cos 2'θF F =,合力'F 与每一个分力的夹角等于2θ。
人教版高一物理课件-力的分解
如圖所示,物體靜止於傾斜放置的木板上,當傾角θ
由很小緩慢增大到900的過程中,木版對物體的支持
力FN和摩擦力f的變化情況是( A.FN、f都增大
D)
B.FN、f都減少
C.FN增大,f減小
D.FN減小,f先增大後減小
用兩根繩子吊起一重物,使重物保持靜止, 逐漸增大兩繩之間夾角,則兩繩對重物的
拉力的合力變化情況是( )每B 根繩子拉 力大小的變化情況是( ) C
F1x
Fx2 Fy2 102 102 10 2N
tanθ=Fy/Fx=1 所以θ=450
力的正交分解在平衡問題中的應用
例4、重量為40N的物體與豎直牆壁間的動摩擦因數μ= 0.4, 若用斜向上的推力F = 50N壓住物體,物體處於靜止狀態, 如圖所示,這時物體受到的摩擦力是 N,要使物體勻速下 滑,推力F大小應為 N.
2F1
F1
2F2
F2
F3 F3
F2
F1
F3 0
力的分解舉例
例3、放在水平面上的物體受到一個斜向上的拉力F 的作用,該力與水準方向夾角為θ,怎樣把力F按其 作用效果分解?它的兩個分力的大小、方向如何?
F θ
F F2 θ
F1
F1=Fcos θ F2=Fsin θ
力的分解舉例
例3:把的物體掛在成角度的兩根細繩MO,NO上,已知物 體重G對。如圖所示,怎樣把G按其作用效果分解?它的兩個 分力的大小、方向如何?(sin370=0.6, cos370=0.8)
y
Fy
F
f
370
N
Fx x
G
f=G- Fsin370 =40N-50×0.6N=10N
力的正交分解
(2) 勻速下滑時,對物體受力分析,
高中物理专题09 力的运算——合成与分解
平分,则合力大小F=2F1cos
2
,方向与F1夹角为2 。
ⅰ.若两分力夹角小于120°,合力比分力大.
ⅱ.若两分力夹角等于120°,合力与分力一样大
力的合成
【题7】如图,体操吊环运动有一个高难度的动作就
是先双手撑住吊环(图甲),然后身体下移,双臂
缓慢张开到图乙位置,则在此过程中,吊环的两根
绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的
力的合成
【题6】三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们合力F
的大小,下列说法中正确的是( C )
A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3 B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大 C.若F1:F2:F3=3:6:8,只要适当调整它们之间的夹角, 一定能使合力为零
D.若F1:F2:F3=3:6:2,只要适当调整它们之间的夹角, 一定能使合力为零
力的分解
【题11】把一个已知力F分解,要求其中一个分力F1
跟F成30°角,而大小未知;另一个分力F2=
3 3
F,
但方向未知,则F1的大小可能是( D )
A. 3 F 3
B. 3 F 2
C. 3 F
D.2 3 F 3
力的分解
3.按力的实际情况分解的方法:
(1)力的效果分解法: ①通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。 ②思路:效果分解法:按力的作用效果分解(思路图) 实际问题→根据力的作用效果→确定两个实际分力的方向 →再根据两个实际分力方向(平行四边形定则) →作出平行四边形→把对力的计算转化为边角的计算 →由三角形知识或数学知识求出两分力的大小。
注意:这时, 合力实际是存在的,分力实际不存在
力的分解
2.力的分解的几种情况
力的分解的四种方法
力的分解的四种方法
力的分解是将一个力分解为多个组成部分的过程,这些部分力在某一方向上合成为给定的力。
以下是常用的四种力的分解方法:
1.水平和垂直分解:将一个斜向作用的力分解为水平方向和
垂直方向上的分力。
根据三角函数的关系,可以使用正弦
和余弦函数来计算水平和垂直分力的大小。
2.分解到坐标轴上:将一个斜向作用的力投影到坐标轴上,
得到在x轴和y轴上的分力,分别称为水平力和垂直力。
这种方法适用于在直角坐标系中进行计算。
3.三角形法则:对于一个斜向作用的力,可以使用三角形法
则进行分解。
首先将力的起点和终点与原点连接,形成一
个三角形。
然后,可以将力分解为沿两条边的分力,使它
们在指定方向上合成为原始力。
4.平行四边形法则:对于两个平行作用的力,可以使用平行
四边形法则进行分解。
首先以两个力的起点为相邻边,在
其上构建一个平行四边形。
然后,通过从共同的起点到相
对点的对角线,将平行四边形分解为两个三角形。
这样可
以得到力在指定方向上的分力。
这些力的分解方法可以根据具体的情况和需求进行选择和使用。
它们对于计算和分析斜向作用的力在特定方向上的效果非常有用,并有助于理解力的作用和分解。
力的合成与分解-PPT
二. 互成角度的两力的合成——
平行四边形定则
三角形法
F2
F合
F合 F2
F1
F1
1.两力合力的大小的计算公式
F合 F12 F22 2F1F2 cos
力的合成是唯一的,两力的大小一定时,合力随两力 的夹角θ的增大而减小。
2.两力合力的大小的范围——│F1-F2 │≤F合≤ F1+F2
一、力的合成
(1)如果用表示两个共点力F1和F2的有向线段 为邻边作平行四边形,那么,合力F 的大小 和方向都可以用这两个邻边之间的对角线表 示出来,这就叫做力的平行四边形定则
( 2)平行四边形定则也是其它矢量合成的 普遍法则.
一. 同一条直线上的矢量运算
1.选择一个正方向 2.已知量的方向与正方向相同时为正值,相反时为负值 3.未知量求出是正值,则其方向与正方向相同,
3 分解原则:根据力的作用效果进行分解
三.力的分解——力的合成的逆运算 1.力的分解不是唯一的,一般按照力的作用效果分解 或按照解题的实际需要分解。
2. 合力可能大于分力,也可能等于分力,还可能小 于分力
3.力的分解有确定解的情况: a. 已知合力(包括大小和方向)及两分力的方向, 求两分力的大小 b. 已知合力及两分力的大小,求两分力的方向
c. 已知合力及一个分力的大小和方向,求另一分力 的大小和方向
d. 已知合力、一个分力的大小及另一分力的方向求 另一分力的大小—— 可能一解、两解或无解
G1
G1 G2
G2
•根据已知力产生的实际作用效果确定两 个分力方向,然后应用平行四边形定则 分解,这是一种很重要的方法。
F2
F
F1
人教版高中物理必修一课件:3.5力的分解(共84张PPT)
向成θ角的拉力F的作用。拉力F会产生怎样的
作用效果?
向上提升物 体的效果
F
θ
向前拉动物
体的效果
1. 根据力的作用效果进行分解
例1.已知放在水平面上的物体,受到与水平方
向成θ角的拉力F的作用。拉力F会产生怎样的
作用效果?
F
θ
1. 根据力的作用效果进行分解
例1.已知放在水平面上的物体,受到与水平方
例1.已知放在水平面上的物体,受到与水平方
向成θ角的拉力F的作用。拉力F会产生怎样的
作用效果?
F
θ
向前拉动物
体的效果
1. 根据力的作用效果进行分解
例1.已知放在水平面上的物体,受到与水平方
向成θ角的拉力F的作用。拉力F会产生怎样的
作用效果?
向上提升物 体的效果
F
θ
向前拉动物
体的效果
1. 根据力的作用效果进行分解
复习引入:
1、力的合成 2、力的合成遵循平行四边形定则
力可以合成,是否也可以分解呢?
一、力的分解法则
分力F1、F2
力的合成
合力F
力的分解
1、力的分解是力的合成的逆运算
注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替, 并非同时并存------ “有你无我,有我无你”
F1
F
F2 2、力的分解同样遵守平行四边行定则
力为G,轻绳AO与水平方向夹角为θ,AOB为直 角,重力G 产生怎样的作用效果?
B
O
θA
例3.用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重
力为G,轻绳AO与水平方向夹角为θ,AOB为直 角,重力G 产生怎样的作用效果?
力的合成和分解
第2讲 力的合成与分解一、分力和合力的关系:等效替代关系(分力的共同作用效果和合力的作用效果相同).二、共点力的平衡:三力不平行,则三力的作用线或其延长线必相交于一点。
——“三力汇聚原理”.该三力构成闭合的首尾相连的矢量三角形.三、力的分解1.合力不一定大于分力,二者是等效替代的关系,受力分析时不可同时作为物体所受的力.2.力的分解的四种情况(1)已知合力和两个分力的方向求两个分力的大小,有唯一解.(2)已知合力和一个分力(大小、方向)求另一个分力(大小、方向),有唯一解. (3)已知合力和两分力的大小求两分力的方向: ①F>F 1+F 2,无解;②F =F 1+F 2,有唯一解,F 1和F 2跟F 同向; ③F =F 1-F 2,有唯一解,F 1与F 同向,F 2与F 反向;④F 1-F 2<F<F 1+F 2,有无数组解(若限定在某一平面内,有两组解). (4)已知合力F 和F 1的大小、F 2的方向(F 2与合力的夹角为θ): ①F 1<Fsin θ,无解; ②F 1=Fsin θ,有唯一解; ③Fsin θ<F 1<F ,有两组解; ④F 1≥F ,有唯一解.F 1F 2F 3F 1 F 2F 3练习1.(DP26例1)如图所示,墙上有两个钉子a 和b ,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为L.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点,另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物.在绳上距a 端l2L 的c 点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码,平衡后绳的ac 段正好水平,则重物和钩码的质量比m 1m 2为( )A . 5B .2C .52D . 2 解析:.25L bc =(一)正交分解, 竖直方向:.25cos 1552cos ,,cos 211121==⇒===θθθm m g m T g m T(二)三角函数法:1:5:cos 2111=⇒=m m g m T θ. (三)相似三角形法:.252121=⇒=m m L g m bc T 选C. 2.(DP26T2) 某压榨机的结构示意图如图所示,其中B 为固定铰链,若在A 铰链处作用一垂直于壁的力F ,则由于力F 的作用,使滑块C 压紧物体D ,设C 与D 光滑接触,杆的重力及滑块C 的重力不计,图中a =0.5 m ,b =0.05 m ,则物体D 所受压力的大小与力F 的比值为( )A .4B .5C .10D .1 解析:对A 受力如图,公式法:2N 1cos θ=F.对C 受力分析,正交分解:竖直方向N 2=N 1sin θ. 解得:522tan cos 2sin 2====baF N θθθ.选B. 3.(DP26T4)如图所示,质量为m 的小球用细线拴住放在光滑斜面上,斜面足够长,倾角为α的斜面体置于光滑水平面上,用水平力F 推斜面体使斜面体缓慢地向左移动,小球沿斜面缓慢升高.当线拉力最小时,推力F 等于( )A .mg sin αB .12mg sin αC .mg sin 2αD .12mg sin 2α解析:对小球受力如图,当T ┴N 时T 最小,N=mgcos θ. 对斜面体受力如图,水平方向:F=Nsin θ.解得θθθ2sin 21cos sin mg mg F ==,选D.θg m T 11=gm 22T 2LbacF1N 1N θN1N 2N mg NT TN1N NFgM α4.(DP27例2)(多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之曰:无烦也,我能正之.”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔背上加一力F ,方向如图所示,木楔两侧产生推力F N ,则( )A .若F 一定,θ大时F N 大B .若F 一定,θ小时F N 大C .若θ一定,F 大时F N 大D .若θ一定,F 小时F N 大解析:F 的分解图如图,公式法:2180cos 20θ-=N F则.21sin 2θN F =故AD 错BC 对. 5.(DP27例3)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图).设拖把头的质量为m ,拖杆质量可忽略.拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g .某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ.(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小.(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力有多大,都不可能使拖把从静止开始运动.求这一临界角的正切tan θ0.解析:(1)拖把受力如图,匀速运动 竖直方向N=mg+Fcos θ,水平方向Fsin θ=f,N f μ=解得.cos sin θμθμ-=mgF (2)拖把刚要运动,由题设得.sin sin 00N F NF λθλθ=⇒= 则.cos sin )cos (sin 0000FmgF mg F λθλθθλθ=-⇒+=当F 无穷大时,.tan 0cos sin 000λθθλθ=⇒=-6.(DP28例)(多选)如图所示(俯视图),完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上,每个足球的质量都是m ,不考虑转动情况,下列说法正确的是( )A .下面每个球对地面的压力均为43mg B .下面的球不受地面给的摩擦力C .下面每个球受地面给的摩擦力均为33mg D .上面球对下面每个球的压力均为66mg NNFθmgfFN[思路指导]此类问题,常伴随结构的对称性,结构的对称对应有力的对称性, 根据受力的对称性,选用适当的方法列方程求解. 解析:四球的球心连线构成的空间几何图如图. (1)整体法:竖直方向3N=4mg,故A 对.(2)设下面的每个球对上面的的支持力为N 1,与竖直方向 夹角为θ.如图.对上面的球,受力如图.则.36cos ,30cos ,cos 34121241414011=-====o o oo o o o o oo R oo mg N θθ 解得,661mg N =故D 对. (3)对O 1球受力如图,水平方向:,62sin 1mg N f ==θ故BC 错. 7.(XP306T10).(多选)如图所示,重物A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂,重物B 放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P 被一根斜拉短线系于天花板上的O 点;O ′是三根线的结点,bO ′水平拉着B 物体,cO ′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态,g =10 m/s 2.若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力是20 3 N ,则下列说法中正确的是( )A .弹簧的弹力为10 NB .重物A 的质量为2 kgC .桌面对B 物体的摩擦力为10 3 ND .OP 与竖直方向的夹角为60°解析:(1)对P 滑轮,绕过P 的绳子上的拉力T 1=m A g.公式法:.2,32030cos 2101kg m g m T T A A =⇒== T 1=20N , 故B 对.(2)对O /结点,(三角函数法,正交分解法),1030sin ,31030cos 0101N T kx N T T b ====故A 对.(3)对B 水平方向:.310=T =f b N 故C 对. (4)OP 绳与竖直方向成300角,故D 错.o1o 2o 3o 4o θ1N 1N mgfNθkx1T bT /o8(XP306T11).如图所示,一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°,一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上,一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A 、B 两点,细线依次穿过小环甲、小轻环C 和小环乙,且小环甲和小环乙分居在小轻环C 的两侧.调节A 、B 间细线的长度,当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦.设小环甲的质量为m 1,小环乙的质量为m 2,则m 1∶m 2等于( )A .tan 15°B .tan 30°C .tan 60°D .tan 75°解析:同一绳子甲、乙、C 环,绳子上的力处处相等为T.由于轻C 环静止在光滑杆上,则两侧绳子沿杆的分力平衡,其合力与杆对环的弹力平衡,垂直杆.如图.(1)C 乙绳与竖直方向成600角,g m T 2060cos 2= (2)C 乙、C 甲绳与杆成θ=450角,故C 甲绳与竖直方向成1800-(1800-750)-450=300, 2Tcos300=m 1g,解得m 1:m 2=tan600.故C 对. [反思]:(1)物理知识考点:公式法求合力.(2)受力平衡的条件,C 环所受两绳的合力与杆的弹力平衡. (3)几何知识求夹角,几何辅助线的作法.9(XP306T14).(多选)如图所示,叠放在一起的A 、B 两物体放置在光滑水平地面上,A 、B 之间的水平接触面是粗糙的,细线一端固定在A 物体上,另一端固定于N 点,水平恒力F 始终不变,A 、B 两物体均处于静止状态,若将细线的固定点由N 点缓慢下移至M 点(线长可变),A 、B 两物体仍处于静止状态,则( )A .细线的拉力将减小B .A 物体所受的支持力将增大C .A 物体所受摩擦力将增大D .水平地面所受压力将减小解析:(1)求解绳T 、地面对B 的支持力采用整体法. 水平方向:Tcos θ=F,F 不变,θ减小,故T 减小,故A 对.竖直方向:N+Tsin θ=(m A +m B )g,T 减小,sin θ减小,故N 增大,D 错. (2)求解A 所受f ,N A 采用隔离法,同理f 增大N A 增大.gm gm 2075060θθNgm m B A )(+TFθAN Tfθ。
力的分解
作用在三角支架上的力F的作用效 果怎样?如何分解?(动手感验一下)
⊙
F
⊙
θ
F
⊙
θ
θ F
F2=Fcotθ F2
F1=F/sinθ
θ
θ
F1
F
小结
三、正交分解
目的是先分解再合成
力分解的步骤:
1、分析力的作用效果;
2、据力的作用效果定分力的方向;
(画两个分力的方向)
3、用平行四边形定则定分力的大小;
完成练习册上相关章节的习题
(把力F作为对角线,画平行四边形得分力)
4、据三角形知识求分力的大小和方向.
三、交流与讨论
泥潭拔车
四两拨千斤
F2
F
F1
若
将
斧
头
磨
锋
利
之 后
F1
F1 F
F2 磨刀不误砍柴工
F2 F
赵州桥是当今世界上跨径
最大、建造最早的单孔敞肩型石 拱桥。距今1400多年。
G
F
郑和下西洋
1根线提桶易断还是2根易断?
F1
F
F2
有唯一解
• (2)已知一个分力的大小和方向
F1
F2
F
F1
F
F2
有唯一解
• (3)已知两个分力的大小
F1
F2 F
F2
F1
F2
F
F1
有两个解,或者一个解,或 者无解
• (4)已知一个分力的大小和另一个力的方 向
F F1
有两个解,或者一个解,或 者无解
三、根据力的实际作用效果
【例】:斜面上物体重力的分解
两个邻边,就表示力F的两个分力.
第三章第五节 力的分解 (1)
A.50 N
B. 50 3 N
C.100 N
D. 100 3 N
【解析】选C.以滑轮为研究对象,悬挂 重物的绳的张力F=mg=100 N,故小滑轮受
到绳的作用力沿BC、BD方向,大小都是
100 N,从图中看出,∠CBD=120°, ∠CBE=∠DBE,得∠CBE=60°,即△CBE
是等边三角形,故滑轮受到绳子的作用力为100 N.
2
竖直方向:FN=G-F1sin 60° =(500-200× 3 )N =100(5- 3 )N.
2
5.物体的质量为2 kg,两根轻细绳AB和AC 的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上, 在物体上另施加一个方向与水平线成θ 角的 拉力F,相关几何关系如图16所示,θ =60°, 若要使绳都能伸直,求拉力F的大小范围. (g取10 m/s2)
作业1、刀、斧、凿、刨等切削工具的刃部叫做劈, 劈的纵截面是一个三角形,如图所示。使用劈的时 候,在劈背上加力F,这个力产生两个效果,使劈 的侧面挤压物体,把物体劈开。设劈的纵截面是一 个等腰三角形,劈背的宽度是d,劈的侧面长度是 L。试证明劈的两个侧面对物体的压力F1、F2满足: F1=F2=F(L/d)
三、力的分解有确定解的几种情况:
1、已知合力和两个分力的方向,(唯一解) 2、已知合力和一个分力的大小和方向(唯一解) 3、已知合力和两个分力的大小 F1 F2 F1
F1
F
F1
O
F
O
F
O
F2 F2 F2
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4.已知合力F及一个分力F1的大小和另一个分力 F2 的方向 (F2与F的夹角为θ) ①当F1<Fsinθ时,无解 ②当F1=Fsinθ时,一组解 ③当Fsinθ<F1<F时,两组解
力的分解解的个数和正交分解课件
步骤3
改变钩码的数量,重复步骤2, 进行多次实验。
步骤4
将实验数据整理成表格,分析 力的分解与正交分解的规律。
实验结果分析与讨论
分析实验数据,比较小车在水 平方向和竖直方向的位移变化 ,理解力的分解与正交分解在 实际问题中的应用。
讨论实验过程中可能出现的误 差来源,如滑轮摩擦、空气阻 力等因素对实验结果的影响。
总结力的分解与正交分解的基 本原理和方法,探讨其在解决 实际问题中的应用。
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03
力的分解与正交分解的联系
力的分解与正交分解的关系
力的分解是正交分解的基础
力的分解是将一个力分解为两个或多个分力,而正交分解是在力的分解基础上 ,将力分解到相互垂直的两个方向上。
正交分解简化计算
通过正交分解,可以将力系简化为两个独立的简单力系,从而简化计算过程。
力的分解与正交分筑等工程领域中,力的分解解的个数也经常被用 到,例如在分析桥梁受力情况时,可以将一个力分解为多个 方向的力,以便更好地设计和计算桥梁的结构和承载能力。
02
正交分解
正交分解概念
力的正交分解是将一个力按照两个相互垂直的方向进行分解,这两个方向称为正交 方向。
正交分解的目的是将一个复杂的问题简化为两个相互独立的简单问题,便于分析和 计算。
力的分解解的个数和正交分 解课件
目录
• 力的分解解的个数 • 正交分解 • 力的分解与正交分解的联系 • 力的分解与正交分解的实践操作
01
力的分解解的个数
力的分解解的个数概念
01
力的分解解的个数是指一个力可 以分解为几个分力的个数。
02
一个力可以分解为无数个分力, 但只有满足平行四边形法则的分 力才是有效的。
力的分解教学市公开课金奖市赛课一等奖课件
唯一解 若另一个分力F2大小为4 N,如何?
无解
第7页
一个已知力终归应当如何分解?
按实际效果分解
F
F1
F2
F
第8页
重力产生效果
G1 θ G2 G 使物体沿斜面下滑
使物体紧压斜面
第9页
G1
G2 G
重力产生效果
使物体紧压挡板
使物体紧压斜面
第10页
G1
G2
G
200 0.866 N 173.2 N
FN G F2 G F sin 30
( 500 200 0.5 ) N 400 N
第26页
例题7:质量为m物体放在倾角为θ斜面上,
它与斜面滑动摩擦因数为μ,在水平恒定推力
F作用下,物体沿斜面匀速向上运动。则物体
受到摩擦力是(
)
BC
N
A、 μmgcosθ
第19页
三角形定则
两个矢量首尾相接, 从第一个矢量始端指向 第二个矢量末端有向线 段就表示合矢量大小和 A 方向.
C B
三角形定则与平行四边形定则实质同样.
第20页
矢量和标量再结识
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
标量:只有大小,没有方向,求和时按照代数
第4页
二、力分解有拟定解几种情形
1、已知合力和两个分力方向,求两个分力大小
唯一解
例:已知合力F=10N,
F
方向正东。它其中 一个分力F1方向向东 F1 偏南600,另一个分力
F2方向向东偏北300, 求F1 F2大小?
F2 O
第5页
力的分解唯一解
已知两分力大小两种解若两分力等大一种解
已知两分力方向唯一解若在同一直线上无数解
F
已知一分力大小和另一分力方向两个解
已知一分力大小和方向唯一解
力的分解的几种常见情形:
1、已知合力和两分力的方向.有唯一解.类似于已知两角夹边可以确定三角形
2、已知合力F和一个分力F1.有唯一解.类似于已知两边夹角可以确定三角形
3、已知合力和两分力的大小.类似于已知三边可以确定三角形
1当F1+F2> F时有两组解;
2当F1+F2= F时有唯一的一组解;
3当F1+F2< F时无解;
4、已知合力F和一个分力F1的方向F1与F的夹角为α及分力F2的大小.
用图示法和三角形知识分析:
①当F2<Fsinα时,圆与F l无交点,说明此时F l无解,如图 a所示.
②当F2=Fsinα时,圆与F l相切,说明此时F l只有一解,如图 b所示.
③当Fsinα<F2< F时,圆与F l有两交点,此时F l有两解,如图 c所示.
④当F2≥F时.圆与F l只有一个交点,此时F l只有一解,如图 d所示.。
4-2 力的分解(解析版)
4.2 力的分解考点精讲考点1:分力力的分解1.力的分解原则(1)一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解.因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示).(2)把一个力分解成两个分力,仅是一种等效替代关系,不能认为在这两个分力方向有两个施力物体(或受力物体).(3)也不能错误地认为F2就是物体对斜面的压力,因为F2不是斜面受到的力,且性质与压力不同,仅在数值上等于物体对斜面的压力.(4)实际分解时,按力的作用效果可分解为两个确定的分力.2.按实际效果分解的几个实例(1)重力的两个效果:①使球压紧竖直墙壁的分力F1①使球拉紧悬线的分力F2(2)分力大小:F1=mg tan α,F2=mgcos α(1)重力的两个效果:①对OA的拉力F1①对OB的拉力F2(2)分力大小:F1=mg tan α,F2=mgcos α(1)重力的两个效果:①拉伸AB的分力F1①压缩BC的分力F2(2)分力大小:F1=mg tan α,F2=mgcos α【例1】将一个有确定方向的力F=10 N分解成两个分力,已知一个分力F1有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力F2的大小为6 N,则在分解时()A.有无数组解B.有两组解C.有唯一解D.无解【解析】B由已知条件可得F sin 30°=5 N,又5 N<F2<10 N,即F sin 30°<F2<F,所以F1、F2和F可构成如图所示的两个三角形,故此时有两组解,选项B正确.【例2】如图所示,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,则两挡板受到小球的压力大小之比为多大?斜面受到两小球的压力大小之比为多大?【解析】对小球1所受的重力来说,其效果有二:第一,使小球沿水平方向挤压挡板;第二,使小球垂直压紧斜面.因此,力的分解如图甲所示,由此可得两个分力的大小分别为F1=G tan θ,F2=Gcos θ.对小球2所受的重力G来说,其效果有二:第一,使小球垂直挤压挡板;第二,使小球垂直压紧斜面.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=G sin θ,F4=G cos θ.由力的相互性可知,挡板A、B受到小球的压力之比为F1①F3=1①cos θ,斜面受到两小球的压力之比为F2①F4=1①cos2θ.甲 乙【技巧与方法】力的分解的原理与步骤1. 原理:若两个力共同作用的效果与某一个力作用时的效果完全相同,则可用这两个力“替代”这一个力.2. 步骤① 根据已知力的实际效果确定两个分力的方向.① 根据两个分力的方向作出力的平行四边形,确定表示分力的有向线段. ① 利用数学知识解平行四边形或三角形,计算分力的大小和方向. 【针对训练】1.(多选)一根长为L 的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的A 、B 两点.若在细绳的C 处悬挂一重物,已知AC >CB ,如图所示,则下列说法中正确的是( )A .增加重物的重力,BC 段先断B .增加重物的重力,AC 段先断 C .将A 端往左移比往右移时绳子容易断D .将A 端往右移比往左移时绳子容易断【解析】AC 研究C 点,C 点受重物的拉力,其大小等于重物的重力,即T =G .将重物对C 点的拉力分解为对AC 和BC 两段绳的拉力,其力的平行四边形如图所示.因为AC >CB ,得F BC >F AC .当增加重物的重力G 时,按比例F BC 增大得较多,所以BC 段绳先断,因此A 项正确,B 项错误.将A 端往左移时,F BC 与F AC 两力夹角变大,合力T 一定,则两分力F BC 与F AC 都增大.将A 端向右移时两分力夹角变小,两分力也变小,由此可知C 项正确,D 项错误.故选A 、C.2.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO ′方向航行,甲用1 000 N 的力拉绳子,方向如图所示,要使船沿OO ′方向航行,乙的拉力最小值为( )A .500 3 NB .500 NC .1 000 ND .400 N【解析】B 要使船沿OO ′方向航行,甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO ′方向.如图所示,作平行四边形可知,当乙拉船的力的方向垂直于OO ′时,乙的拉力F 乙最小,其最小值为F 乙min =F 甲sin 30°=1 000×12N =500 N ,故B 正确.考点2:力的正交分解1.正交分解的适用情况:适用于计算三个或三个以上共点力的合成.2.正交分解的目的: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”的目的是为了更好地“合”.3.力的正交分解的依据:分力与合力的等效性. 4.正交分解的基本步骤(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落在坐标轴上.(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,如图所示.(3)分别求出x 轴、y 轴上各分力的合力,即: F x =F 1x +F 2x +… F y =F 1y +F 2y +…(4)求共点力的合力: 合力大小F =F 2x +F 2y ,合力的方向与x 轴的夹角为α,则tan α=F yF x,即α=arctanF yF x. 【例3】 在同一平面内共点的四个力F 1、F 2、F 3、F 4的大小依次为19 N 、40 N 、30 N 和15 N ,方向如图所示,求它们的合力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)【分析】当物体受多个力作用时,一般采用正交分解法求解,可按以下思路: 建立坐标系→分解各力→求F x 、F y →求F 合【解析】如图甲,建立直角坐标系,把各个力分解到这两个坐标轴上,并求出x 轴和y 轴上的合力F x和F y ,有甲F x =F 1+F 2cos 37°-F 3cos 37°=27 N , F y =F 2sin 37°+F 3sin 37°-F 4=27 N.因此,如图乙所示,合力:乙F =F 2x +F 2y≈38.2 N ,tan φ=F y F x=1. 即合力的大小约为38.2 N ,方向与F 1夹角为45°斜向右上. 【答案】38.2 N ,方向与F 1夹角为45°斜向右上【技巧与方法】正交分解时坐标系的选取原则与方法(1)原则:用正交分解法建立坐标系时,通常以共点力作用线的交点为原点,并尽量使较多的力落在坐标轴上,以少分解力为原则.(2)方法:应用正交分解法时,常按以下方法建立坐标轴. ① 研究水平面上的物体时,通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴. ① 研究斜面上的物体时,通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴.① 研究物体在杆或绳的作用下转动时,通常沿杆(或绳)方向和垂直杆(或绳)的方向建立坐标轴. 【针对训练】3.如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F 1和F 2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )A.3-1 B .2-3 C.32-12D .1-32【解析】B 将两种情况下的力沿水平方向和竖直方向正交分解,因为两种情况下物块均做匀速直线运动,故有F 1cos 60°=μ(mg -F 1sin 60°),F 2cos 30°=μ(mg +F 2sin 30°),再由F 1=F 2,解得μ=2-3,故B 正确.4.大小均为F 的三个力共同作用在O 点,如图所示,F 1、F 3与F 2之间的夹角均为60°,求它们的合力.【解析】 以O 点为原点、F 1的方向为x 轴正方向建立直角坐标系.分别把各个力分解到两个坐标轴上,如图所示.F 1x =F 1,F 1y =0,F 2x =F 2cos 60°,F 2y =F 2sin 60°,F 3x =-F 3cos 60°,F 3y =F 3sin 60°,x 轴和y 轴上的合力分别为F x =F 1x +F 2x +F 3x =F 1+F 2cos 60°-F 3cos 60°=F ,F y =F 1y +F 2y +F 3y =0+F 2sin 60°+F 3sin 60°=3F ,求出F x 和F y 的合力即是所求的三个力的合力,如图所示.F 合=F 2x +F 2y ,代入数据得F 合=2F ,tan θ=F yF x =3,所以θ=60°,即合力F 合与F 2的方向相同. 【答案】 2F ,与F 2的方向相同考点达标一、选择题1.关于共点力,下列说法中不正确的是( )A .作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力B .作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D .作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线交于同一点,则这几个力是共点力【解析】A 共点力是几个力作用于同一点或力的作用线相交于同一点的力.若受两个力平衡的物体,则物体所受的必定是共点力,所以A 错,B 、C 、D 对.2.如图所示,F 1、F 2为两个相互垂直的共点力,F 是它们的合力,已知F 1的大小为6 N ,F 的大小等于10 N ,若改变F 1、F 2的夹角,则它们的合力大小还可能是( )A.0B.8 NC.16 N D.18 N【解析】B F1、F2为两个相互垂直的共点力,合力F的大小等于10 N,所以根据勾股定理可得,F2=F2-F21=102-62N=8 N,两力合成时,合力范围为:|F1-F2|≤F≤F1+F2,故2 N≤F≤14 N,所以还可能是B选项.3.下列图中,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是()A B C D【解析】C由矢量合成法则可知A图的合力为2F3,B图的合力为0,C图的合力为2F2,D图的合力为2F3,因F2为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C图.4.有三个力,大小分别为13 N、3 N、29 N.那么这三个力的合力最大值和最小值应该是()A.29 N,3 N B.45 N,0 NC.45 N,13 N D.29 N,13 N【解析】C当三个力同方向时,合力最大,为45 N;任取其中两个力,如取13 N、3 N两个力,其合力范围为10 N≤F≤16 N,29 N不在该范围之内,故合力不能为零,当13 N、3 N的两个力同向,与29 N的力反向时,合力最小,最小值为13 N,则C正确,A、B、D错误.5.如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,F1、F2和F3三个力的合力为零.下列判断正确的是()A.F1>F2>F3B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1D.F3>F2>F1【解析】B三个力的合力为零,即F1、F2的合力F3′与F3等大反向,三力构成的平行四边形如图所示,由数学知识可知F3>F1>F2,B正确.6.如图所示为两个共点力的合力F的大小随两分力的夹角θ变化的图像,则这两个分力的大小分别为()A .1 N 和4 NB .2 N 和3 NC .1 N 和5 ND .2 N 和4 N【解析】B 由题图知,两力方向相同时,合力为5 N .即F 1+F 2=5 N ;方向相反时,合力为1 N ,即|F 1-F 2|=1 N .故F 1=3 N ,F 2=2 N ,或F 1=2 N ,F 2=3 N ,B 正确.二、非选择题7.如图所示,有五个力作用于同一点O ,表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线.已知F 1=10 N ,则这五个力的合力大小为多少?【解析】 方法一:巧用对角线特性.如图甲所示,根据正六边形的特点及平行四边形定则知:F 2与F 5的合力恰好与F 1重合;F 3与F 4的合力也恰好与F 1重合;故五个力的合力大小为3F 1=30 N.甲 乙方法二:利用对称法.如图乙所示,由于对称性,F 2和F 3的夹角为120°,它们的大小相等,合力在其夹角的平分线上,故力F 2和F 3的合力F 23=2F 2cos 60°=2(F 1cos 60°)cos 60°=F 12=5 N .同理,F 4和F 5的合力也在其角平分线上,由图中几何关系可知:F 45=2F 4cos 30°=2(F 1cos 30°)cos 30°=32F 1=15 N .故这五个力的合力F =F 1+F 23+F 45=30 N.巩固提升一、选择题1.某物体所受n 个共点力的合力为零,若把其中一个力F 1的方向沿顺时针方向转过90°,并保持其大小不变,其余力保持不变,则此时物体所受的合力大小为 ( )A .F 1 B.2F 1 C .2F 1D .0【解析】B 物体所受n 个力的合力为零,则其中n -1个力的合力一定与剩下来的那个力等大反向,故除F 1以外的其他各力的合力的大小也为F 1,且与F 1反向,故当F 1转过90°时,合力应为2F 1,B 正确.2.一根细绳能承受的最大拉力是G,现把一重为G的物体系在绳的中点,分别握住绳的两端,先并拢,然后缓慢地左右对称地分开,若要求绳不断,则两绳间的夹角不能超过()A.45° B.60°C.120° D.135°【解析】C由于细绳是对称分开的,因而两绳的拉力相等,为保证绳不断,两绳拉力的合力大小等于G,随着两绳夹角的增大,两绳中的拉力增大,当两绳的夹角为120°时,绳中拉力刚好等于G.故C正确,A、B、D错误.3.如图所示,物体M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做匀速运动,则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向()A.竖直向下B.竖直向上C.斜向下偏左D.斜向下偏右【解析】A物体M受四个力作用(如图所示),支持力F N和重力G的合力一定在竖直方向上,由平衡条件知,摩擦力F f和推力F的合力与支持力F N和重力G的合力必定等大反向,故F f与F的合力方向竖直向下.4.手握轻杆,杆的另一端安装有一个轻质小滑轮C,支撑着悬挂重物的绳子,如图所示,现保持滑轮C的位置不变,使杆向下转动一个角度,则杆对滑轮C的作用力将()A.变大B.不变C.变小D.无法确定【解析】B物体的重力不变,那么绳子的拉力大小仍然等于物体的重力,保持滑轮C的位置不变,即两段绳子间的夹角不变,所以两绳子拉力的合力不变,轻质滑轮的重力不计,所以两绳子拉力的合力与杆对滑轮C的作用力等大反向,所以杆对滑轮C的作用力不变,故选B.二、非选择题5.如图所示,一条小船在河中向正东方向行驶,船上挂起一风帆,帆受侧向风作用,风力大小F1为100 N,方向为东偏南30°,为了使船受到的合力能恰沿正东方向,岸上一人用一根绳子拉船,绳子取向与河岸垂直,求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小.【解析】如图所示,以F 1、F 2为邻边作平行四边形,使合力F 沿正东方向, 则F =F 1cos 30°=100×32N =50 3 N. F 2=F 1sin 30°=100×12N =50 N.6.(13分)如图所示,两根相同的橡皮条OA 、OB ,开始时夹角为0°,在O 点处打结吊一重50 N 的物体后,结点O 刚好位于圆心.现将A 、B 分别沿圆周向两边移到A ′、B ′,使①AOA ′=①BOB ′=60°.欲使结点仍为圆心处,则此时结点处应挂多重的物体?【解析】根据在原位置时物体静止,求出橡皮条的拉力.由于变化位置后结点位置不变,因此每根橡皮条的拉力大小不变,但是方向变化.设OA 、OB 并排吊起重物时,橡皮条产生的弹力均为F ,则它们产生的合力为2F ,且与G 1平衡,所以F =G 12=502 N =25 N .当A ′O 、B ′O 夹角为120°时,橡皮条伸长不变,橡皮条产生的弹力仍为25 N ,两根橡皮条互成120°角,所以合力的大小为25 N ,即应挂的重物重25 N.。
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力的分解
力的分解
【教学目标】●知识与技能:
(1) 理解分力的概念,清楚分解是合成的逆运算。
(2) 会用平行四边形定则进行作图并计算。
(3) 掌握根据力的效果进行分解的方法。
(4) 能应用力的分解分析生产生活中的问题。
●过程与方法:
(1)培养学生观察实验能力。
(2)培养运用数学工具解决物理问题的能力。
●情感态度与价值观:
(1)培养学生参与课堂活动的热情。
(2)培养学生将所学知识应用与生产实践的意识和勇气。
【教学重点】 力的平行四边形定则的应用,按效果进行力的分解。
【教学难点】 力作用效果的确定,力的分解。
【教学过程】
引入
小游戏 ( 比力气) 想知道原因吗?让我们一起进入本节的内容吧
新课教学
上堂课我们学习了力的合力。
回忆提问:1、什么样的过程叫做力的合成?
2、怎样进行力的合成?
如果已知的是一个力,求它的分力,我们就把这个过程称为力的分解。
很显然,力的分解是力的合成的逆过程,同样遵守平行四边形定则。
一、探究力的分解
平行四边形定则中对角线表示合力,两邻边表示分力。
大家在草稿纸上画一条线段,你能画出多少个以它为对角线的平行四边形?答案是无数种。
那么力的分解是不是也有无数种可能呢?带着这个问题我们来在下面的实验中寻找答案。
探究实验一:斜面上的物体重力的分解
器材:一端钉有小钉的窄长薄木片、橡皮筋和小车。
将木片一端架高,成一倾角为α的斜面。
木块上系橡皮筋,橡皮筋另
一头系在木片上的小钉上。
将木块放在斜面上,观察橡皮筋长度的变
化和木片的弯曲形变。
问:为何斜面被压弯、橡皮筋被拉长?
如果只看斜面,好像受到了一个什么方向的力?如果只看橡皮筋,好像受到了一个什么方向的力?
那你觉得应该如何对斜面上物体的重力进行分解呢?
学生总结:斜面被压弯、橡皮筋被拉长的原因是因为物体的重力。
如果只看斜面,好像受到了一个垂直斜面向下的压力;如果只看橡
皮筋,好像受到了一个沿斜面向下的拉力。
是斜面上物体的重力在
这两个方向上产生的作用效果。
故:斜面上的物体的重力G 可分解为:
垂直于斜面向下的分力 平行于斜面向下的分力
θcos 1G G = θsin 2G G =
可见一个力无任何条件下可分解为无数对大小、方向不同的力,而在实际情况下,我们按力的作用效果对力进行分解。
知道了方法,那我们就来练练吧。
探究实验二:细绳悬挂的小球的重力的分解
器材:一端钉有小钉的木板、橡皮筋和小球。
小球用橡皮筋,系于木板上的钉子上。
球
与墙壁间垫海绵。
木板竖直放置,绳与竖直方向成 角。
观察橡皮筋长度的变化和气球
的形变。
讨论:如何按作用效果将小球重力分解。
请学生上黑板画重力的分解图。
表示两分力大小
下面我们分组分别探究。
分组探究:
第一组:探究一掌断铁丝中手向下压力的分解。
第二组:探究三脚架末端重物对绳拉力的分解。
第三组:探究砝码重力在绳夹角不断增大过程中的分解。
各组探究5分钟,请一名代表上台代表本组说明探究结果。
小结各组情况。
大家做得都很好,都能从力的作用效果上将一个力进行分解,那你知道如何用这些知识来解释生活中的一些问题或现象吗?
思考讨论:
1.为什么公园滑梯倾角较大,而高大的桥要修很长的引桥来减少倾角?
2.一同学拉汽车没有拉动,汽车前方有一根大石柱,现给你一根足够长的粗绳,请你根据力的分解的知识想办法拉动汽车,要求写出你的具体办法及其原理;
3、能从力的分解角度说说拉链头上的物理原理吗?对比斧头要磨得锋利才好劈柴、拱桥桥身的设计,有什么感想?
生活中还有那些类似地应用?(包装纸板折成棱状、书包两肩带成锐角、晾衣绳不能过紧)
汇总结论:
1.力的分解是力的合成的逆运算,也遵循力的平行四边形定则。
2.在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解。
即按力的效果确定好分力的方向,再运用力的平行四边形定则进行求解。
合力一定比分力大吗?(回忆探究实验,分析分力与合力的关系)
3.利用平行四边形定则,确定合力与分力关系。
通过作图发现,分力可以大于合力、可以小于合力、也可以等于合力。
二、矢量相加的法则
到现在,我们知道力不管是合成还是分解都遵循力的平行四边形定则。
其实,我们早在学习求位移时就知道求合位移就用的是平行四边形定则。
补充介绍三角形法则。
力和位移都有大小,有方向,我们把这种物理量叫做矢量,矢量的运算都遵循平行四边形定则。
只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量叫做标量。
三、课堂小结
(1)力的合成与分解都遵循平行四边形定则。
所有的矢量也一样。
(2)求一个已知力的两个分力的任意解是无数的,但实际应用中,常根据这个力的实际作用效果来确定分力的方向。
再由平行四边形定则和几何关系求两个分力的大小。