《高一物理课件3.5力的分解3人教必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理课件3.5力的分解3人教必修1（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学点1 力的分解,(5)力的分解的方法和步骤 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。 再根据两个实际分力方向作平行四边形，已知力为 对角线，实际分力为邻边。 然后根据平行四边形知识和相关的数学知识，求出 两分力的大小和方向。,图3-5-1,(4)如果没有其他限制，对于一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形，如图3-5-1所示。即同一个力F可以分解成无数对大小、方向不同的分力。,(1)定义：作用在物体上的一个力的作用效果，与几个力的作用效果相同，则这几个力叫做该力的分力。已知合力求分力叫做力的分解。 (2)力的分解是力的合成的逆运算。 (3)力的分解遵循平行四边形定则：把
2、一个已知力作为平行四边形的对角线，则与已知力共点的平行四边形的两个邻边就表示已知力的两个分力。,(6)按力的作用效果分解力的六个实例,物体的重力产生两个效果:拉紧绳子和挤压墙壁。所以将重力沿着这两个方向进行分解，其受力如图3-5-3所示。 通过解三角形可以求得F2=Gtan=mgtan。 F1=Gcos=mg/cos。 足球对绳的拉力大小等于绳对足球的拉力，即F1=F1=mg/cos，足球对墙壁的压力大小等于F2=F2=mgtan。,【例1】沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点，如图3-5-2所示，足球的质量为m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为。求足球对绳的拉力和对
3、墙壁的压力的大小。,mg/cos mgtan,图3-5-3,图3-5-2,1.一根长为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，如图3-5-4所示，则下列说法正确的是( ) 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,AC,图3-5-4,学点2 矢量运算的法则,(1)三角形定则 如图3-5-5甲所示，两力F1、F2合力为F的 平行四边形，可演变为如图3-5-5乙的三角形， 我们将图3-5-5乙称为三角形定则合成图，即将 两力F1、F2首尾相接(有箭头的叫尾，无箭头的
4、叫首)，则F就是由F1的首端指向F2的尾端的有 向线段所表示的力。 三角形定则和平行四边形定则在实质上是相同的。,(2)矢量和标量 矢量：既有大小又有方向，相加时遵循平行四边形定则(或三角形定则)的物理量。如：力、位移、速度等。 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。如：质量、长度、温度等。,如果是多个力合成，则由三角形定则合成推广可得到多边形定则，如图3-5-6所示为三个力F1、F2、F3的合成图，F为其合力。,图3-5-6,图3-5-5,根据题意，作出矢量三角形，如图3-5-7所示，因为 /3FF2，从图上可以看出，F1的大小有两个可能值。 由直角三角形OAD，可知OA
5、= 。 由直角三角形ABD，可知AB= 。 由图的对称性可知AC=AB= /6F。 则分力F1= /2F- /6F= /3F， F1= /2F+ /6F=(2/3) F。,【例2】已知力F的一个分力F1跟F成30角，大小未知，另一分力F2的大小为 /3F，方向未知，则F1的大小可能是( ) A. F/3 B. F/2 C.2 F/3 D. F,AC,图3-5-7,2.一架质量为4 000 kg的歼击机，在5.0105 N推力作用下由静止开始起飞，飞行方向与水平方向成30角，飞行加速度为10 m/s2，如图3-5-8所示，求： (1)起飞20 s后，飞机距离地面的高度； (2)起飞20 s后，飞
6、机在水平方向的分速 度vx和竖直方向的分速度vy；,(1)1 000 m (2) vy=100 m/s,图3-5-8,学点3 力的正交分解法,在力的分解中，除按力的实际作用效果分解外，有时根据解决问题的需要，进行正交分解。 (1)正交分解法：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。 (2)正交分解法求多个力的合力 当物体受到多个力的作用，并且这几个力只共面不共线时，用平行四边形定则求其合力困难较大。为此，可以建立一个直角坐标系，先将各力正交分解在两条互相垂直的坐标轴下，分别求出两个不同方向上的合力Fx和Fy，然后再求Fx、Fy的合力。具体步骤如下： 建立坐标系，以共点力的作用点为坐标原点建
7、立直角坐标系，坐标轴x和y轴的选择应使尽量多的力落在坐标轴上；,正交分解各力，即将每一个不在坐标轴上的力分解到x和y坐标轴上，并求出各分力的大小，如图3-5-9所示；,图3-5-9,分别求x轴和y轴上各力的合力，即Fx=F1x+F2x+, Fy=F1y+F2y+； 求Fx与Fy的合力即为共点力的合力。合力的大小：F= ，合力F的方向与x轴的夹角=arctan(Fy/Fx)。,应用正交分解法将各力先分解，再合成，在建立坐标系时尽量使各力与坐标轴的夹角为特殊角。 以F2方向为x轴的正方向，如图3-5-11所示，则F1、F3、F4向两坐标轴上分解得 F1x=F1cos60=201/2 N=10 N，
8、 F1y=F1sin60=20 /3 N=10 N； F2x=20 N，F2y=0；,【例3】如图3-5-10所示，力F1、F2、F3、F4在同一平面内构成共点力，其中F1=20 N、F2=20 N、F3=20 N、F4= 20 N，各力之间的夹角在图中已标出，求这四个共点力的合力大小和方向。,图3-5-10,图3-5-11,20 N，与F3方向一致,F3x=F3cos45=20 /2 N=20 N， F3y=-F3cos45=-20 /2 N=-20 N， F4x=-F4sin60=-20 /2 N=-30 N， F4y=-F4cos60=-20 1/2 N=-10 N。 四个力在x轴上合力
9、为Fx=F1x+F2x+F3x+F4x=20 N， 在y轴上合力为Fy=F1y+F2y+F3y+F4y=-20 N， 四个力的合力F= =20 N。 合力方向与F3方向一致。,1.如图3-5-12所示，将力F分解为F1、F2两个分力，则以下说法中正确的是( ) A.F1、F2的合力就是F B.由F求F1、F2叫力的分解，由F1、F2求F叫力的合成 C.力的合成和分解都遵守平行四边形定则 D.F1、F2、F的大小关系应满足|F1-F2|FF1+F2,2.在倾角=30的斜面上有一块竖直可旋转的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G=20 N的光滑圆球，如图3-5-13所示，试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。,ABCD,40 /3 N；20 /3 N,图3-5-12,图3-5-13,
