《力的分解》ppt概述课件

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1、3.5力的分解,下一页,结束,力的分解遵守平行四边形定则。,同一个力可 以分解为无数对 大小、方向不同 的力。,求一个已知力的分力叫力的分解。,一、力的分解与法则,下一页,上一页,结束,首页,力F可以分解为沿水平方向的分力F1 ,（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。,F产生两个效果：,F1=F cos,F2=F sin,沿竖直方向的分力F2 。,二、实例：,下一页,上一页,结束,首页,（2）放在斜面上的物体，受到竖直向下的重力作用。,G,G1,G2,把重力分解为使 物体平行与斜面下滑 的力G1,和使物体垂 直于斜面压紧斜面的力G2。,G1=Gsin ,G2=Gcos,下

2、一页,上一页,结束,首页,（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?,解：球受到重力G、,挡板弹力F、,斜面支持力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。,G,F,N,G1,G2,F=G1 =G tg,N=G2 =G/cos,下一页,上一页,结束,首页,下一页,上一页,结束,首页,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）,F1,F2,F1,2、已知合力和一个分力的大小和方向（唯一解）,F2,3、已知合力和两个分力的大小,F1,F2,4、已知合力的大小和方向，一个分力的方向，

3、另一分力的大小。 当F2Fsin时有唯一的解； 当F2 Fsin时无解； 当F2Fsin时有两组解； 当F2F时有唯一的解。,F,F1的方向,F2,F,F1的方向,F2,F,F1的方向,F2,习题课,一、按力所产生的实际作用效果进行分解,例1、如图示，为曲柄压榨结构示意图，A处作用一水平力F，OB是竖直线，若杆和活塞的重力不计，两杆AO与AB的长度相同，当OB的尺寸为200cm、A到OB的距离为10cm时，货物M所受的压力为多少？,M,F,O,B,A,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

4、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）,正交分解步骤：,二、力的正交分解,定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解,建立xoy直角坐标系,沿xoy轴将各力分解,求xy轴上的合力Fx,Fy,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：,三个力F1、F2与F3共同作用在O点。如图, 该如何正交分解？,例2、在水平地面上有一质量为10kg的物体，它受到与水平方向成370角斜向上的50N的拉力作用，在水平方向做匀速直线运动，g10m/s2，求物体与地面间的动摩擦因数

5、（sin3700.6,cos3700.8）,把两个矢量首尾相接从而求出合矢量，这个方法叫做三角形定则。,三、力的三角形定则,例3.画出下列光滑球的受力示意图.,习题课,例4.画出下列物体的受力示意图.,物体静止在斜面上,物体沿粗糙的斜面下滑,物体沿粗糙的斜面上滑,物体随传送带向上运动,v,2、如图所示，A、B的表面粗糙，当水平拉力F为3N，物块ABC仍静止在水平面上，求A与B、B与C、C与地之间摩擦力的大小？,1 如图所示，A、B重均为20N，A、B与地之间的摩擦因数=0.3，受到一个向右的水平推力F试求：,(1) 当F为5N时，A、B所受到的摩擦力。 (2) 当F为8N时，A、B所受到的摩擦

6、力。 (3)当F为20N时，A、B所受到的摩擦力。,二共点力作用下物体的平衡1.平衡态(1)静止:物体的速度和加速度都等于零的状态.(2)匀速直线运动:物体的速度不为零,其加速度为零的状态.2.平衡条件(1)物体所受合外力为零,即F合=0.(2)若采用正交分解法,平衡条件表达式为Fx=0,Fy=0.,3.物体平衡条件的相关推论(1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反.(2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等方向相反.(3)多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力

7、的合力大小相等,方向相反.(4)三力汇交原理:如果一个物体受到三个非平行力作用而平衡,这三个力的作用线必定在同一平面内,而且必为共点力.,例5.质量为m的物体静止在倾角为的斜面上, (1)求斜面对物体的支持力N和摩擦力f及它们的合力F. (2)将斜面倾角缓慢减小,则 A. F大小改变,方向改变. B. F大小不变,方向不变. C. N增大,f增大. D. N增大,f减小.,N,f,F=mg, N=mgcos, f=mgsin,【BD】,F静N,(3)若将斜面倾角缓慢增大,结果怎样?,.如图所示，所受重力大小为G的木块和倾角为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

8、面体固定在水平面上，则木块对斜面体的压力大小为,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绳与竖直方向的夹角为. (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,TA=mg/cos TB=mg tan,1.各物体均作匀速直线运动 2.画出以下运动物体的受力情况（接触面均粗糙） 匀减速上滑 匀加速下滑 匀减速下滑,给出的4个图中,光滑斜面的倾角都是30,球的质量都是m,分别用不同方向的细绳吊住,球处于静止.这4种情况中,球对斜面的压力最大的是( ).,B,整体法、隔离法,完全相同的直角

9、三角形滑块A、B，按如图所示叠放，设A、B接触的斜面光滑，A与桌面间的动摩擦因数为，现在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上匀速运动，且A、B保持相对静止则A与桌面间的动摩擦因数与斜面倾角的关系为() Atan B tan C2tan D与无关,解析：利用整体法对AB受力分析如图甲， 则FFf2mg 对物体B受力分析如图乙 则Fcos mgsin 由得 tan ， 故选B. 答案：B,体验成功 1如图49甲所示，两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜靠在墙上处于平衡状态已知墙面光滑，水平地面粗糙现将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

10、，地面对B球的支持力F1和摩擦力F2的大小变化情况是() 图49甲 AF1不变，F2增大BF1不变，F2减小 CF1增大，F2增大 DF1增大，F2减小,【解析】先取A、B及轻杆组成的整体作为研究对象，其受力情况如图49乙所示 由平衡条件知，地面对B球的支 持力F12mg，大小不变 地面对B球的摩擦力总是与墙对 A球的弹力大小相等，方向相反， 即F2F3 图49乙 再取A球为研究对象，A球的受力情况如图49丙所示 FBA为轻杆对A球的弹力，由平衡 条件得：FBAcos mg， F3FBAsin mgtan 故B球向左移一小段距离后， 减小，F3减小，而F2F3，则F2也减小 图49丙 【答案】

11、B,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42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() AN不变，T变大 BN不变，T变小 CN变大，T变大 DN变大，T变小,【解析】用整体法分析，支持力N2mg不变再隔离Q环，设连接P、Q的细绳与OB的夹角为，则Tcosmg，角变小，cos变大，从上式看出T将变小故本题正确选项为B

12、【答案】B,3如图413甲所示，重为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接挂在等高的地方，绳与水平方向成角试求： (1)绳子的张力 (2)链条最低点的张力 图413甲 【解析】在求链条两端的张力时，可把链条当做一个质点处理，由于两边具有对称性，两端点的拉力大小相等，受力情况如图413乙所示取链条整体为研究对象 图413乙 (1)由平衡条件知，在竖直方向：2Fsin G 得：绳对链条两端的拉力F ,(2)在求链条最低点的张力时，可将链条一分为二，取一半研究受力情况如图413丙所示由平衡条件知，在水平方向：FFcos cot 图413丙 【答案】(1) (2) cot ,三角形相似法 “相似三角形”的

13、主要性质是对应边成比例，对应角相等在物理中，一般当涉及矢量运算，又构建了三角形时，若矢量三角形与图中的某几何三角形为相似三角形，则可用相似三角形法解题,如右图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力FN的大小变化情况是() AF不变，FN增大 BF不变，FN减小 CF减小，FN不变 DF增大，FN减小,答案：C,解析：由长度三角形AOB与力三角形BFND相似，知，故FN不变缓慢上移时减小，F减小，故C对,4如图所示，轻杆BC一端用铰链固

14、定于墙上，另一端有一小滑轮C，重物D系一绳经C固定在墙上的A点，滑轮与绳的质量及摩擦均不计若将绳一端从A点沿墙稍向上移，则系统再次平衡后() A轻杆与竖直墙壁间的夹角减小 B绳的拉力增大，轻杆受到的压力减小 C绳的拉力不变，轻杆受到的压力减小 D绳的拉力不变，轻杆受到的压力不变 【答案】C,5如图所示，A、B两球用劲度系数为k的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F2，则F1与F2之间的大小关系为() AF1F2 CF1F2 D无法确定 【

15、答案】C,13如图甲所示，一轻杆两端固定两个小球A、B且mA4mB，跨过小定滑轮连接A、B的轻绳长为L，则平衡时OA、OB分别为多长？ 甲,【解析】解法一分别对A、B进行受力分析，如图乙所示 乙 由图可发现，AFE与OAC相似设绳子对小球的拉力TATBT，有： 由BPQ与OBC相似，有： 根据题意，有：OAOBL 联立可解得： OA L，OB L,解法二如图丙所示，取两球、轻杆及细绳整体为研究对象，由平衡条件知：滑轮两侧轻绳与竖直方向夹角相等；过O点的竖直线与轻杆的交点C为A、B的重心 丙 由重心的性质知ACCB14 故有：OAOB14 又因为OAOBL 解得OA、OB的长度分别为：OA L，

16、OB L 【答案】OA为 LOB为 L,题型三 共点力平衡中的临界和极值问题【例3】 跨过定滑轮的轻绳两端,分别系着物体A和物体B,物体A放在倾角为的斜面上,如图所示,已知物体A的质量为m,物体A与斜面的动摩擦因数为(tan),滑轮的摩擦不计,要使物体A静止在斜面上,求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理).,解析:先选物体B为研究对象,它受到重力mBg和拉力FT的作用,根据平衡条件有:FT=mBg再选物体A为研究对象,它受到重力mg斜面支持力FN轻绳拉力FT和斜面的摩擦力作用,假设物体A处于将要上滑的临界状态,则物体A受的静摩擦力最大,且方向沿斜面向下,这时A的受力情况如图