力的分解有确定解的几种情况
3.5《力的分解》ppt.
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2.(2008年上海物理卷 )有一个直角支架 AOB, AO 水 平 放 置 , 表 面 粗 糙 , OB 竖 直 向 下 , 表 面 光 滑, AO上套有小环 P, OB上套有小环 Q,两环质量 均为 m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细 绳相连,并在某一位置平衡,如图4-2所示.现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将 移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对 P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是( ) A.N不变,T变大 B.N不变,T变小 C.N变大,T变大 D.N变大,T变小
α
F、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)
Gy
G
★★.如图所示,所受重力大小为G的木块和倾 角为θ的斜面体间的接触面光滑,对木块施加一 水平推力F,木块相对斜面体静止,斜面体固定 在水平面上,则木块对斜面体的压力大小为
A F 2 G2 B G cos F C cos D G cos F sin
例6.三段不可伸长细绳OA、OB、OC共同悬挂一质 量为m的重物.其中OB是水平的,OA绳与竖直方向 TA=mg/cos 的夹角为. TB=mg tan (1)求OA,OB两绳的拉力. (2)若三绳承受的最大拉力相同,逐渐增加C端所挂物 体的质量则最先断的绳是 OA.
面粗糙.现将 B 球向左移动一小段距离,两球再次达到平
衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面 对B球的支持力F1和摩擦力F2的大小变化情况是( )
高中物理必修一-力的分解
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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
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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
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因此,球对斜面的压力 FN1 和对挡板的压力 FN2 大小分别为 G 20 FN1=F1= = N=25 N,方向垂直斜面向下; cos θ cos 37° FN2=F2=Gtan θ=20× tan37°N=15 N,方向垂直挡板向左。
[答案] 挡板向左
25 N,方向垂直斜面向下
15 N,方向垂直
【答案】
一个作用效果是水平拉指头,另一
个作用效果是压铅笔使之扎手心.
空中索道,是尽量直好呢,还是让它 稍松弛?如果你是工程技术人员,应怎样 设计?
尽管力的分解没有确定的结果,但在解决 具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来 分解.
F1
F2
G
所以,我们可以由力的作用效果来确定分 力的方向.
放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F 的作用,该力与水平方向夹角为θ,将力F分解.
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.
4.分解依据 依据平行四边形定则,如果没有限制,同一个力可以 分解为 无数 对大小、方向不同的分力。实际问题中,应把 力向实际作用效果方向来分解。
请你亲自做一做:
取一根细线,将细线的一端系在右手中指上, 另一端系上一个重物.用一枝铅笔的尾部顶在 细线上的某一点,使细线的上段保持水平、下 段竖直向下.铅笔的尖端置于右手掌心(如右图 所示).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?
[特别提醒]
正交分解法不一定按力的实际效果来
分解,而是根据需要为了简化问题在两个相互垂直的方 向上分解,它是处理力的合成和分解的复杂问题的一种 简便方法。
在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4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。
力的分解 课件
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37°=0.6,cos 37°=0.8)。
解析 如图甲建立直角坐标系,把各个力分解到两个坐标轴上,并
求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy,有
Fx=F1+F2cos 37°-F3cos 37°=27 N
Fy=F2sin 37°+F3sin 37°-F4=27 N
因此,如图乙所示,合力
F= 2 + 2 ≈38.2 N,tan φ= =1
即合力的大小约为38.2 N,方向与F1方向成45°斜向上。
答案 合力的大小约为38.2 N,方向与F1方向成45°斜向上
坐标轴的选取技巧
1.原则:尽量少分解力或将容易分解的力分解,并且尽量不要分解
未知力。
2.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。
(2)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。
(3)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。
mg
α,F2= α
(2)按研究问题的需要分解
实
例
产生效果分析
质量为 m 的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,当研
究球对墙壁和绳的作用时,可如图分解重力,F1=mgtan
mg
α,F2=
α
A、B 两点位于同一平面上,质量为 m 的物体被长度相
等的 AO、BO 两线拉住,当研究物体对绳的作用时,可
方向向左压紧铅笔。
知识归纳
1.力分解的思路流程
确定分解的力
力的分解知识点与习题及答案
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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。
第三节 力的分解
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第三节力的分解【知识点的认识】1.力的分解(1)力的分解定义:已知一个力求它的分力的过程叫力的分解.(2)力的分解法则:满足平行四边形定则.2.分解力的方法(1)按实际作用效果分解力分解的步骤: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;④据数学知识求分力的大小和方向(2)正交分解法:将一个力(矢量)分解成互相垂直的两个分力(分矢量),即在直角坐标系中将一个力(矢量)沿着两轴方向分解,如果图中F分解成F x和F y,它们之间的关系为:Fx=F•cosφ,①Fy=F•sinφ,②F=,③tanφ=,④正交分解法是研究矢量常见而有用的方法,应用时要明确两点,①x轴、y轴的方位可以任意选择,不会影响研究的结果,但若方位选择的合理,则解题较为方便:②正交分解后,F x在y轴上无作用效果,F y在x轴上无作用效果,因此F x和F y不能再分解.(3)图解法:根据平行四边形定则,利用邻边及其夹角跟对角线长短的关系分析力的大小变化情况的方法,通常叫作图解法.也可将平行四边形定则简化成三角形定则处理,更简单.图解法具有直观、简便的特点,多用于定性研究,应用图解法时应注意正确判断某个分力方向的变化情况及其空间范围.【知识点的应用及延伸】分解﹣个力的可能情况(1)已知两分力求合力有唯一解,而求一个力的两个分力,如不限制条件有无数组解,如图(a)所示,力F可在不同方向上进行分解.要得到唯一确定的解应附加一些条件:①已知合力和两个分力的方向,可求得两个分力的大小.图(b)所示把已知合力F分解成沿OA、OB方向的两个分力,可从F的矢端作OA、OB 的平行线,画出力的平行四边形得两分力F1、F2.②已知合力和一个分力的大小、方向,可求得另一个分力的大小和方向.如图(c)已知合力F、分力F1,则连接合力F和分力F1的矢端,即可作出力的平行四边形得另一分力F2.③已知合力、一个分力F1的方向与另一分力F2的大小,求F1的大小和F2的方向(无解、有一组解或两组解).如上图所示,已知力F、α(F1与F的夹角)和F2的大小,这时有四种情况,下面采用图示法和三角形知识进行分析,从力F的端点O作出分力F1的方向,以F的矢端为圆心,用分力F2的大小为半径作圆.a.当F2<Fsinα时,圆与F1无交点,说明此时无解,如图(a)所示.b.当F2=Fsinα时,圆与F1相切,此时有一解,如图(b)所示.c.当F≥F2>Fsinα时,圆与F1有两个交点,此时有两解,如图(c)所示.d.当F2>F时,圆与F1作用线只有一个交点,此时只有一解,如图(d)所示.(2)在实际问题中,一般根据力的作用效果或处理问题的方便及需要进行分解.【命题方向】(1)第一类常考题型是考查对力的分解的理解:如图所示,拖拉机拉着耙耕地,拉力F与水平方向成α角,若将该力沿水平和竖直方向分解,则它的水平分力为()A.Fsinα B.Fcosα C.Ftanα D.Fcotα分析:利用力的平行四边形定则将力F分解后,根据几何关系求解.解答:将力F沿水平和竖直方向正交分解,如图根据几何关系,可知F1=Fcosα故选B.点评:本题关键将力正交分解后,根据几何关系求解.(2)第二类常考题型是结合其他知识点对力的分解应用的考查:如图,用绳AC和BC吊起一个重50N的物体,两绳与竖直方向的夹角分别为30°和45°,求绳AC和BC对物体的拉力.分析:对结点C受力分析,受重力和两个拉力,根据共点力平衡条件并运用正交分解法列方程求解即可.解:对悬点C受力分析,因为C点平衡,所以有F AC cos30°+F BC cos45°=GF AC sin30°=F BC sin45°解得:F AC=50(﹣1)NF BC=25(﹣)N答:绳AC和BC对物体的拉力为50(﹣1)N和25(﹣)N.点评:本题关键受力分析后运用共点力平衡条件列式求解;注意三力平衡通常用合成法,四力平衡通常用正交分解法.【课堂检测】一.选择题(共12小题)1.如图轻质支架,A、B固定在竖直墙上,C点通过细绳悬挂一重物,则重物对C点的拉力按效果分解正确的是()A.B.C.D.2.小明想推动家里的衣橱,但使足了力气也推不动,他便想了个妙招,如图所示,用A、B两块木板,搭成一个人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了,下列说法中正确的是()A.A板对衣橱的推力一定小于小明的重力B.人字形架的底角越大,越容易推动衣橱C.人字形架的底角越小,越容易推动衣橱D.A板对衣橱的推力大小与人字形架的底角大小无关3.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4B.3和4C.2和4D.3和24.关于力的分解,下列说法正确的是()A.一个2N的力可以分解为8N和8N的两个分力B.一个3N的力可以分解为8N和4N的两个分力C.一个7N的力可以分解为5N和1N的两个分力D.一个8N的力可以分解为4N和3N的两个分力5.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6.已知力F的大小为10N,要把它分解成两个力,以下关于两分力大小不可能的是()A.6N,6N B.3N,4N C.100N,100N D.428N,419N 7.如图所示,物体P静止在倾角为α的斜面上,其所受的重力可分解成平行于斜面的F1和垂直于斜面的F2,则()A.P受到重力、F1、F2、支持力和摩擦力的作用B.P受到重力、支持力和摩擦力的作用C.当α增大时,F2也随着增大D.当α减小时,F1却逐渐增大8.如图所示,分解一个水平向右的力F,F=6N,已知一个分力F1=4N和另一个分力F2与F的夹角为30°,以下说法正确的是()A.只有唯一解B.一定有两组解C.可能有无数解D.可能有两组解9.下图中按力的作用效果分解正确的是()A.B.C.D.10.将一个力F分解为两个分力F1和F2时,以下情况中不可能的是()A.F1与F2的大小都大于FB.F1、F2与F都在同一直线上C.F1与F2的大小都等于FD.F1与F2的大小、方向都于F相同11.分解一个确定大小和方向的力,在下列给出的四种附加条件中,能得到唯一确定解的情况,正确的说法是()①已知两个分力的方向,求两个分力的大小②已知两个分力的大小,求两个分力的方向③已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求第一个分力的方向和另一个分力的大小.A.①和②B.①和③C.②和④D.③和④12.如图所示,小球静止时对斜面的压力为N,小球所受的重力G,可根据它产生的作用效果分解成()A.垂直于斜面的分力和水平方向的分力,且N=B.垂直于斜面的分力和水平方向的分力,且N=GcosθC.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力,且N=D.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力,且N=Gcosθ二.填空题(共4小题)13.如图所示,斜面的倾角为θ,圆柱体质量为m。
专题五:力的合成与分解

F
2.若大小相等的两个力夹角成1200,则合力大小等于两分力大小。
F F2
1200
F1
四、力的分解 力的分解是力的合成的逆运算
已知合力,求分力 有无数解
五、力的分解有确定解的几种情况 1.已知合力及两个分力的方向,求两个分力的大小。 F2
F1
F
五、力的分解有确定解的几种情况
2.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。
3、已知合力和一个分力的方向和另一分力的大小
(3)F2 F
F1
a F
Hale Waihona Puke F2六、图解法例题1图
C
A A C
B3 B2
O G
B
O
TA3
B1 TA2
TB1 TA1
G
第二题
第三题
F
F
F
第四题
mg
第五题
第六题
专题五:力的合成与分解
一、合力与分力
1.力的等效:一个力的作用效果和多个力共同作用的效果相同
2.力的合成与分解:遵从平行四边形定则
F
F1
F2
二、平行四边形定则
三、力的合成 1.合力的大小与两分力的夹角
有关, 越大合力越小。
F1 F2 F F1 F2 合力的范围是:
F2
F1 F
F2
五、力的分解有确定解的几种情况
3、已知合力和一个分力的方向和另一分力的大小
(1)F2 F sin
a
F F2
五、力的分解有确定解的几种情况
3、已知合力和一个分力的方向和另一分力的大小
(2)F sin F2 F
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.。
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
力分解的唯一性讨论二

(1)已知合力F 和两个不平行分力的方向
其解是唯一的
(2)已知合力F 和一个分力的大小、方向F
1
F 2F F
1F 其解是唯一的
力的分解中,解的唯一性讨论:
2
F
(3)已知合力F 和一个分力F 1的方向和另一个分力F 2的大小当F 2<F sin θ时,当F 2=F sin θ时,当F sin θ<F 2<F 时,当F 2>F 时,F 1F θF
1F θ090
<θ当F 2>F 时,有唯一解;其余均无解;
090≥θ无解;分解是唯一的;分解不唯一,有两解;分解也是唯一的;
(4)已知合力F 和两个分力的大小F 1、F 2无解;有唯一解;有两对解;或F 1+F 2<F 时,若F <F 1-F 2或F 1+F 2=F 时,若F 1-F 2=F 若F 1-F 2<F <F 1+F 2时,分别以F 的始端、末端为圆心,以F 1、F 2为半径作圆,两圆有两个交点,所以F 分解为F 1、F 2有两种情况.。
力的分解tuo

求 分 力
实际应用中按力产生的效果分:
实际应用中按力产生的效果分:
F产生两个效果: ①使耙克服泥土的阻力前进
②竖直向上提耙
物理与生活
物理与生活
例: 放在水平面上的物体受一个 斜向上的拉力F,与水平方 向 夹角为,求其分力。
F
o
例: 放在水平面上的物体受一个 斜向上的拉力F,与水平方向 夹角为,求其分力。
F2
F
o
F1 = F cos
F2 = F sin
F1
O
F1
G
F2
F1
G
F2
F1 = G sin ,
F1
F2 = G cos
O
G
F1 = G tan
F2
F2 = G / cos
3. 力的分解有唯一解的几种情况:
①已知合力F与分力F1的大小和的方向 ②已知合力F与两个分力F1和F2的方向
二、力的分解
1. 分解规律----“ ”定则
F o
二、力的分解
1. 分解规律----“
F1
”定则
F
F2
o
二、力的分解
1. 分解规律----“
F1' F1
”定则
F
F2
o
F2'
二、力的分解
1. 分解规律----“
F1'
”定则
F
F2 F2 ''
F1''
F1
o
F2'
二、力的分解
分解规律----平行四边形定则
人教版高一物理必修一课件:3.5《力的分解——正交分解法》

正交分解法
y
Fy
α
o
F
Fx F cos
Fx x Fy F sin
用力的正交分解求多个力的合力
1、建立直角坐标系(让尽量多的力在坐标轴上)
2、正交分解各力(将各力分解到两个坐标轴上)
3、分别求出x 轴和y 轴上各力的合力:
F x F 1 x F 2 x F 3 x F2
y
F yF 1y F 2y F 3y
F x F 1 x F 2 x F 3 x 0
F yF 1 y F 2y F 3y 0
5、根据方程求解。
正交分解问题解题步骤
1. 对物体进行受力分析 2. 选择并建立坐标系 3. 将各力投影到坐标系的X、Y轴上 4. 依据两坐标轴上的合力分别为零,
列方程求解
学以至用
● 力 的 分 解
刀、斧、凿、刨等切削工具的刃部叫做劈,劈的纵截面
力的分解—正交分解法
一、力的分解的方法
1、按实际作用效果分解力: 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;
(4)据数学知识求分力的大小和方向。
2.实例:
(1)放在水平面上的 物体,受到与水平方向 成角的拉力F的作用。
(3)重为G的球放在光滑的竖直挡板和倾角为
的斜面之间,求挡板和斜面对球的作用力各多大?
N
解:球受到重力G、挡 板弹力F、斜面支持力 G1
F
N,共三个力作用。
把重力分解为 水平方向的分力G1, 和垂直于斜面方向 的分力G2。
G2
G
F=G1 =G tan
N=G2 =G/cos
力的分解
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力和摩擦力.
【解题指导】审题时应重点关注以下两点: (1)“物体静止”说明物体对绳子及绳子对人的拉力都等 于物体的重力. (2)人静止,说明在水平方向和竖直方向上人受力平衡.
【标准解答】人与物体静止,所受合 力皆为零,对物体受力分析得,绳的 拉力F1=200 N;对人受力分析如图, 人受四个力作用,重力G、拉力F1、 支持力FN、摩擦力Ff,可将绳的拉力
力的分解
一、力的分解的几种情况
将一个力按一定条件分解时合力可能能按要求进行分解, 即有解,也可能不能按要求进行分解,即无解.分析是否有 解的方法是看代表合力的有向线段与代表分力的有向线段 能否按要求构成平行四边形,如果能构成平行四边形,说
明有解;如果它们不能构成平行四边形,说明无解.典型的
F1正交分解,如图.根据平衡条件可得:水平方向:摩擦力
Ff=F1x=F1cos 60°=200× 1 N =100 N竖直方向:支持力
2
FN=G-F1sin 60°= (500-200× 3 )N =100(5- 3 )N. 答案:100(5- 3 ) N 100 N
2
【规律方法】坐标轴方向的选取技巧
3.下列说法正确的是(
)
A.2 N的力能够分解成6 N和3 N的两个分力 B.10 N的力能够分解成5 N和3 N的两个分力
C.2 N的力可能分解成6 N和5 N的两个分力
D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力 【解析】选C、D.因为6 N和3 N的力的合力最大为9 N,最 小为3 N,不可能得到2 N的合力,所以2 N的力不可能分解 为6 N和3 N的分力,选项A错误.同理可得B错误,C、D正确.
【规律方法】 应用三角形定则分析力的分解问题中解的
力的分解
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(1)定义
把两个矢量首尾相接从而求出合矢 笔 量的方法叫做三角形定则 记
F1
F
F1 F
F2
平行四边形定则
F2
三角形定则
四、矢量相加的法则
1.三角形定则 (2)说明 ①三角形定则与平行四边形定则 实质一样 ②所有矢量(如:速度、位移) 相加都满足三角形定则 合矢量 x
x2 分矢量2 x1 分矢量1
四、矢量相加的法则
当F乙垂直于OO'时, F乙最小 F乙max=F甲sin30°=500N
F甲 30° F乙F1 乙2 F乙3
F1 F2 F3
作业
新课程导学 第39页 课堂达标 第3题
新课程导学 第39页 课堂达标 第3题
作业:一个木箱质量m=60kg,静止在水平 地面上,工人推木箱,若动摩擦因数为μ=0.3, 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求: (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2 )
之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图所示,试求这个球对斜面的
压力和对挡板的压力.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
解:重力G的两个作用效
果分别是:
G1
①压斜面,②压挡板 沿这两个方向分解重力
θ θ
G2跟G方向的夹角为θ 由数学知识有:
G2 G
tanq = G1
G
球对档板的压力N1=G1 G tanq
F
30°
例解4:木箱重500 N,放在水平地面上,一个人用大小为200 N与 水平方向成30°向上的力拉木箱,木箱沿地平面匀速运动,求木 箱受到的摩擦力和地面所受的压力。
解:画出物体受力图,如图所示。 y
建立合适的直角坐标系
力的分解有确定解的几种情况
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• 已知合力F的方向及一个分力F1的大小和方向时,另一个 分力F2的最小值?
• 当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力 F2最小的条件是?
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以F1和F2画圆有交点(内切)(有唯一解) F1+F<F2
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以F1和F2画圆有两个交点(有两个解) F1+F2>F
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5
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
当F2 < Fsinθ时无解
θ F1的方向
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F
F1的方向
F2
当F>F2>Fsinθ时有两组解
F
θ
F1的方向
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F F2
θ F1的方向
当F2>F时有唯一的解
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用矢量三角形分析力的最小值问题
• 将一个20N的力进行分解,其中一个分力的方向与这个力 成30度角;
• (1)另外一个分力的大小不会小于多少牛? • (2)若另一个分力的大小是20/ 3 N,则已知分力方向的
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(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)。
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1
以F1和F2画圆没有交点(无解) F1+F2<F
第三章第五节 力的分解 (1)
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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
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F1+F2= F
以F1和F2画圆有交点(内切)(有唯一解)
F1+F< F2
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
当F2 < Fsinθ 时无解
θ
F1的方向
F1的方向
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(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)。
以F1和F2画圆没有交点(无解) F1+F2 <F
以F1和F2画圆有交点(外切)(有唯一解)
θ
F
F2
当F>F2>Fsinθ 时有两组解
F1的方向
θ
F F2
当F2>F时有唯一的解
θ F1的方向
用矢量三角形分析力的最小值问题
• 将一个20N的力进行分解,其中一个分力的方向与这个力 成30度角; • (1)另外一个分力的大小不会小于多少牛? • (2)若另一个分力的大小是20/ 3 N,则已知分力方向的 分力的大小是多少? • (3)另一个分力大小能等于25N吗?
• 已知合力F的方向及一个分力F1的大小和方向时,另一个 分力F2的最小值? • 当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力 F2最小的条件是?