《高一人教物理必修一课件35力的分解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一人教物理必修一课件35力的分解（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5节力的分解,同步导学方案,课后强化演练,要点一力的分解 1定义：已知一个力求它的分力的过程，叫做力的分解 把力F分解为两个力F1、F2，使力F1、F2代替力F的作用，力F1和F2就是力F的分力,(1)等效替代思想：“等效”是指两分力共同作用产生的效果与真实力(合力)产生的效果相同；“替代”是指在分析和处理问题时，如果用了两分力，就不能再用真实力 (2)与一个力产生作用效果相同的力可以是两个力，也可以是更多个力可以将一个力先分解为两个力，再继续向下分解为更多个力,2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 3.力的分解原则 一个力，若没有其他限制，可以分解为无数对大小，方
2、向不同的分力如图所示(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)，我们通常根据力的实际效果分解力,4对力的分解的讨论 力的分解有解或无解，简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否构成平行四边形(或三角形)若可以构成平行四边形(或三角形)，说明合力可以分解成给定分力，即有解；若不能，则无解常见的四种分解情况有：,可以将关于力的分解是有解还是无解，以及有几个解的问题转化为能否作出力的平行四边形(或三角形)或能作几个平行四边形(或三角形)的问题,要点二力的分解方法 1力的分解方法 (1)首先是要根据这个力的实际作用效果确定两个实际分力的方向 (2)再根据两个分力方向作平
3、行四边形 (3)然后根据平行四边形知识和相关的数学知识，求出两个分力的大小和方向,2按实际效果分解的几个实例,(1)力的实际作用效果应具体问题具体分析，千万不能死记硬背，因为在不同的情况下，同一个力的作用效果往往是不同的 (2)力对细绳产生的作用效果一定沿绳的方向，力对接触面产生的作用效果一般为弹性形变，故力一般分解为垂直接触面和平行接触面的两个分力 (3)力对轻杆的作用效果比较复杂(因轻杆可以发生多种形变)，不一定沿着杆的方向，要结合题中的已知条件来判断,要点三正交分解法 1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 2适用情况：适用于计算三个或
4、三个以上力的合成,3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，并在图上注明，用符号Fx和Fy表示，如图所示,(1)建立坐标系之前，要对物体进行受力分析，画出各力的示意图，一般各力的作用点都移到物体的重心上 (2)建立坐标系的原则：使尽量多的力落在坐标轴上，尽量减少分解力的个数 (3)在物体受多个共点力作用时，用正交分解法可能比力的平行四边形定则或三角形定则更简单,要点四矢量相加的法则 1三角形定则 (1)内容：如图乙所示，两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端指向第二个
5、矢量末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向这就是矢量相加的三角形定则 (2)实质：平行四边形定则的推广，两者实质是一样的，如图所示 (3)适用条件：一切矢量运算,2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)的物理量叫做矢量 (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叫做标量,(1)矢量运算时一般不能将它们直接进行数学加、减运算 (2)三角形定则与平行四边形定则实质是一样的.,如图所示，光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上，小球重力为G，斜面倾角为，求小球对挡板的压力F1和小球对斜面的压力F2.,例 1,【分析】,【解析】小球所受到的重
6、力G产生两个效果：一方面使小球压紧挡板产生压力F1，另一方面使小球压紧斜面产生压力F2.沿垂直挡板和垂直斜面的两个方向将重力分解为F1和F2，如图所示,【方法总结】 求一个已知力的实际分力的方法步骤： (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，利用学过的几何知识求两个分力的大小,汽车逐渐进入城乡居民的家庭，衡量一辆汽车是否有“劲”的重要指标就是汽缸的数量，一般家庭轿车有3缸或4缸汽缸是发动机做功的地方汽油和空气的混合气在汽缸内点火爆炸产生的动力推动活塞运动，最终使汽车运动，如
7、图所示，活塞受力F1 100 N，连杆AB与竖直方向间夹角为30，这时活塞对连杆AB的推力F1及对汽缸壁的压力F2分别为多大？,变式训练1-1,分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，且合力、分力不共线，则以下正确的是() A只有惟一一组解B一定有两组解 C可能有无数组解 D可能有两组解 【分析】分析本题的关键在构图，符合要求的合理的平行四边形的个数决定了此时有几组解,例 2,【解析】分解一个力，若已知其中一个分力的方向，可做出另一个分力的最小值，如图所示， F2Fsin， (1)当F2Fsin时，无解 (2)当F2Fsin时，有惟一解，此时F1F2. (3)当FsinF2F时
8、，有两组解 (4)当F2F时，有惟一解 综上所述，可知本题正确答案为D. 【答案】D,【方法总结】 将一个力分解的解的个数分为下列情形： (1)在无限制条件的情况下，将一个力分解可得无数对解 (2)把一个力按效果分解或已知一个力和它的两个分力方向，以及已知一个力及其一个分力的大小和方向时，解都是惟一的 (3)对于将一个力分解讨论解的个数问题时，通常借助三角形定则，利用圆规等工具加以分析和探究，再依据几何条件求解,变式训练2-1,答案：AD,大小均为F的三个力共同作用在O点，如图所示，F1、F2与F3之间的夹角均为60，求合力 【分析】本题可以采用正交分解的方法求出合力将每个力向两个相互垂直的方
9、向分解，然后求出这两个方向上的合力，最后求出总的合力,例 3,【解析】此题用正交分解法既准确又简便，以O点为原点、F1为x轴建立直角坐标系 (1)分别把各个力分解到两个坐标轴上，如图所示 F1xF1；F1y0 F2xF2cos60；F2yF2sin60 F3xF3cos60；F3yF3sin60.,【答案】2F与F1的夹角为60,正交分解的一般步骤： (1)建坐标系：应使尽量多的力的方向与坐标轴重合 (2)分解：将不在坐标轴上的力分解 (3)求各个坐标轴方向上的合力 (4)将两坐标轴方向上的两个力合成,如图所示，用绳AC和BC吊起一个重100 N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30
10、和45.求绳AC和BC对物体的拉力大小,变式训练3-1,1.在光滑的斜面上自由下滑的物体所受的力为() 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、下滑力、斜面的支持力和紧压斜面的力 解析：合力、分力不是物体同时受到的力，故B、C、D错误，A正确 答案：A,2(20132014学年广东省执信中学高一第一学期期末考试)如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小若挡板间的距离稍许增大后，系
11、统仍静止且O1、O2始终等高，则() AFf变小 BFf不变 CFN变大 DFN变小,解析：以整体为研究对象，分析受力：受到重力(M2m)g，挡板的摩擦力Ff及弹力FN1、FN2，由平衡条件可知2Ff(M2m)g，故选项A错误，选项B正确；将绳的拉力Mg分解为沿OO1，OO2方向的两个分力，如图所示，由于O1、O2等高，所以12，则F1F2，当挡板间距离增大后，1、2增大，则F1、F2增大，将F1进行正交分解，则有FNF1cos1，随1、F1的增大、FN增大，故选项C正确，选项D错误 答案：BC,3将一个有确定方向的力F10 N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
12、力的大小为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,答案：B,4一根长为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处悬一重物，已知ACCB，如右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端往左移时绳子容易断 D将A端往右移时绳子容易断,解析：研究C点，C点受重物的拉力，其大小等于重物的重力，即FTG. 将重物对C点的拉力分解为AC和BC两段绳的拉力，其力的平行四边形如图所示 因为ACCB，所以FBCFAC. 当增加重物的重力G时，按比例FBC增大的较多，所以BC段绳先断，因此选项A是正确的，选项B是错误的,将A端往左移时，FBC与FAC两力夹角变大，合力FT一定，则两分力FBC与FAC都增大将A端向右移时两分力夹角变小，两分力也变小，由此可知选项C是正确的，选项D是错误的 答案：AC,5如右图所示，在三角形支架B点用一根细绳挂一个重为120 N的重物G，已知37，求横梁BC和斜梁AB所受的力(A、C处为光滑铰链连接),答案：见解析,本部分内容讲解结束,谢谢观看!,
