河北省迁安一中高中物理 力的分解2课件 新人教版必修1

5、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12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（ ） 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
一个已知力究竟应该怎样分解？
按实际效果分解
F F2
F1 F
G1 θ G2 G 使物体沿斜面下滑 重力产生的效果
使物体紧压斜面
G1
G2
重力产生的效果
G 使物体紧压挡板
使物体紧压斜面
G1 G2 G 使物体沿斜面下滑 重力产生的效果 使物体紧压斜面
b
a
Fb
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Fa
F 使a绳被拉长 拉力F产生的效果
使b绳被拉长
由于物体在水平方向和竖 直方向都处于平衡状态，所以
F1 F f 0
F2
Ff
FN
F F1
F N F2 G 0
F f F1 F cos 30
G
200 0.866 N 173.2 N
F N G F2 G F sin 30
( 500 200 0.5 ) N 400 N
F1
1802 2402 N 300 N F 180 F2 tan 0.6 F 2 240 = 36°

F
3、一个物体静止在斜面上，若斜面倾 角增大，而物体仍保持静止，则它所受 斜面的支持力和摩擦力的变化情况是 （ ） A、支持力变大，摩擦力变大； B、支持力变大，摩擦力变小； C、支持力减小，摩擦力变大； D、支持力减小，摩擦力减小；
2 y
例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。
FN F
30°
F2
F F1
Ff
G
解：画出物体受力图，如图所示。 把力F 分解为沿水平方向的分力F 1 和沿竖直方向的分 力F 2 。
T1
O θ/2 θ/2
T2
·
G
G/2
F1
T1 = T2 =
G 2cos θ 2
F2
F1
能解决什么问题 例题：在日常生活中有时会碰到 这种情况：当载重卡车陷于泥坑 中时，汽车驾驶员按图所示的方 法，用钢索把载重卡车和大树栓 紧，在钢索的中央用较小的垂直 于钢索的侧向力就可以将载重卡 车拉出泥坑，你能否用学过的知 识对这一方法作出解释。
2 x 2 y
x
方向： t an Fx （与Y轴的夹角）
Fy
怎样去选取坐标呢？原则上是任意的，实际问题中， 让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可 能少分解力．
如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得：
Fx F cos Fy F sin
F F F
2 x
3.5 力 的 分 解
拖拉机对耙的拉力F，同时产生两个效果：
(1)使耙克服水平阻力前进 (2)把耙上提。 力F可以用两个力F1和F2同时作用来代替， 而效果相同
一、力的分解
求一个已知力的分力叫做力的分解
F1
F
O
F2
力的分解也遵循力的平行四边形定 则，它是力的合成的逆运算．
F
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．
F1
F
·
O
F2
F
◇为什么四两可以拨千斤？
能解决什么问题
★为什么刀刃的夹角越小越锋利？ 斧
·
O F
三、矢量相加法则
三角形定则
C
A
B
位移也是矢量，求合位移时也要遵从矢量相加的 法则——平行四边形定则．
三角形定则 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.
F1
F
F2
b F
a
G
F
G
G
F
能解决什么问题
例题：在一根细线上用轻质挂钩 悬挂一重为G的物体，挂钩与细 线之间的摩擦忽略不计。已知细 线所成的张角为θ，求细线的张 力为多大？
θ
(
?
解:
T1 T2
T1 F1
T2 F2
G F1 cos 2 2
F1 = F2 =
G 2cos θ 2
G2
练 习 1. 有人说，一个力分解成两个力，分力的大小一定小 于原来的那个力，对不对？为什么？ 2. 把竖直向下180 N 的力分解成两个分力，使其中一 个分力的方向水平向右，大小等于 240 N，求另一个分力 的大小和方向。 解：如图所示，将力F 分解成 F 1 和F 2 。
F 2 F 2 F12
二、力的分解有确定解的几种情形
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？
F
F1 F2
O
2、已知合力和一个分力的大小方向,求 另一分力的大小方向。 唯一解
C
A
B
三角形定则与平行四边形定则实质一样．
矢量和标量的再认识
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
数相加。 如：质量、时间、路程、速率等
四、力的正交分解
• 在很多问题中，常把一个力分解为互相 垂直的两个分力，特别是物体受多个力 作用时，把物体受到的各个力都分解到 互相垂直的两个方向上去，然后求两个 方向上的力的合力，这样可把复杂问题 简化，尤其是在求多个力的合力时，用 正交分解的方法，先将力分解再合成非 常简单．
4、如图11所示，悬臂梁AB一端插入墙中， 其B端有一光滑的滑轮。一根轻绳的一端固 定在竖直墙上，另一端绕过悬梁一端的定滑 轮，并挂一个重10N的重物G，若悬梁AB保 持水平且与细绳之间的夹角为30°，则当系 统静止时，悬梁臂B端受到的作用力的大小 为（ ） A、17.3N； B、20N； C、10N； D、无法计算；
例题7：质量为m的物体放在倾角为θ的斜面
上，它与斜面的滑动摩擦因数为μ，在水平恒 定推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动。 BC 则物体受到的摩擦力是（ ） N G1 θ θ
F1
A、 μmgcosθ B、 μ（mgcosθ+Fsin θ）
f
θ
G
F2
F C、Fcos θ-mgsin θ
D、 μFsin θ
例：已知合力F=10N， 方向正东。它的其中 一个分力F1=10N，方 向正南，求F的另一 个分力F2 F
F1 O
F2
3、已知合力F、一个分力F1的大小及另 一个分力F2的方向，求F1的方向和F2的 大小
可能一解、可能两解、可能无解 例：已知合力F=10N，方向正东。它的其 中一个分力F1方向向东偏北300，另一个 分力F2的大小为 8 N ，求F1大小和F2的 方向，有几个解？ 两解 若另一个分力F2的大小为5 N，如何？ 唯一解 若另一个分力F2的大小为4 N，如何？ 无解
2力的正交分解 （1）定义：把一个已知力沿着两个互相 垂直的方向进行分解 y F1y （2）正交分解步骤： F1 F2 F2y ①建立xoy直角坐标系 F3x F1x ②沿xoy轴将各力分解 F2X O ③求x、y轴上的合力Fx,Fy F3y F3 ④最后求Fx和Fy的合力F
大小： F
F F