《广西2018届高三物理阶段复习课件 3.5 力的分解 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《广西2018届高三物理阶段复习课件 3.5 力的分解 新人教版（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5 力的分解,1.知道什么是力的分解，知道力的分解和力的合成互为逆运算，都是力的等效替代，遵循平行四边形定则。 2.掌握按照力的实际作用效果确定分力方向的方法。 3.能用平行四边形定则和三角形定则进行力的分解的有关运算。,重点：1.力的平行四边形定则及力的三角形定则的应用。 2.按力的实际作用效果进行力的分解。 难点：1.力的实际作用效果的确定。 2.求解具体的力的分解问题。,一、力的分解 1.定义 已知一个力求它的_的过程。 2.分解法则 遵循_定则。 3.力的分解与力的合成的关系 力的分解是力的合成的_。分力与合力是_关系。,分力,平行四边形,逆运算,等效替代,二、矢量相加的法则 1.矢量
2、 既有_又有_，相加时遵从_定则或_ 定则的物理量。 2.标量 只有_没有_，求和时按照算术运算法则相加的物理量。 3.三角形定则 把两个矢量_从而求出合矢量的方法。三角形定则与 _定则的实质是一样的。,大小,方向,平行四边形,三角形,大小,方向,首尾相接,平行四边形,【判一判】 (1)一个力只能分解为两个分力。( ) (2)力的分解遵循平行四边形定则。( ) (3)做引体向上运动时，双臂平行比双臂张开较大角度时省力。( ) (4)三角形定则只适用于力的合成与分解。( ),提示：(1)若无限制，一个力可以分解为无数对分力，故(1)错。 (2)力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则，
3、故(2)对。 (3)根据平行四边形定则，人体重一定时，双臂分力的大小随双臂间夹角的增大而增大，当双臂平行时，夹角最小，双臂用力最小，故(3)对。 (4)三角形定则适用于一切矢量的合成与分解，故(4)错。,力的分解 1.试分析如图两幅图中，拖地时拖把杆的推力和拖拉机对耙的拉力的作用效果。,点拨：分析时强调力的两个不同作用效果。,提示：拖把杆的推力斜向下，产生的作用效果有两个：一个是 竖直向下使拖把压紧地面，另一个是水平向前使拖把水平前 进。 拖拉机对耙的拉力是斜向上的，这个力产生了两个效果；一方 面使耙克服泥土的阻力前进；另一方面同时把耙往上提，使它 不会插得太深。也就是一个力产生了两个效果(画
4、出耙的受力示 意图如图所示)。,2.我们知道不论有多少个共点力，都可以用一个合力来等效替代，即：力的合成是惟一的，那么力的分解是否也是惟一的呢？如图，小球被一个挡板挡住静止在斜面上，小球的重力如何分解？,提示：如果不加限制，一个力可以分解为无数对分力。但在实际情况中力产生的实际作用效果是惟一的，所以按照力的实际作用效果力的分解是惟一的。小球受到的重力总是竖直向下，虽然是同样的一个球，但由于挡板的放法不同，球的重力G产生了不同的作用效果，因而在这两种情况下，G的分解也不同，G的两个分力如图所示。,【知识点拨】 对力的分解的理解 (1)分力与合力是等效替代关系，可以相互替换，在受力分析或力的计算中
5、不能重复考虑。 (2)力的分解的关键就是找出力的实际作用效果，从而确定分力的方向，据此画出力的平行四边形，最后转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题。,【规律方法】 力的分解的惟一性与多解性 (1)已知两个分力的方向(F1、F2不在同一直线上)，只有一个解。 (2)已知一个分力的大小与方向，只有一个解。 (3)已知一个分力F1的大小和另一个分力F2的方向 (F2与F的夹角为)： 当F1F时,一组解。,【探究归纳】 力的分解 1.力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则。 2.在实际情况中，按照力的作用效果分解，力的分解是惟一的。,【典例1】(2012中卫高一检测)如图所示，放在水平
6、面上的物体受一个斜向上、与水平面成角的拉力F，这个力的作用效果是什么？根据作用效果将力F分解，并求出分力的大小。,【思路点拨】解答本题时应把握以下两点： (1)由作用效果确定分力的方向。 (2)由平行四边形定则求出分力的大小。,【解析】当=0时，F水平，只有向前拉 的效果；当=90时，F竖直向上，只 有向上提的效果。当在0与90之间时， 力F有两个作用效果，一方面向右拉物 体，另一方面竖直向上提物体。因此， 根据力F的这一作用效果，将F分解为F1、F2，如图所示。根据几何关系，F1=Fcos，F2=Fsin。 答案:见解析,F2,F1,F,【规律方法】 力的分解记忆口诀 力分解，逆合成， 遵守
7、平行四边形， 理论可能无数种， 依据效果来确定， 首先体会两效果， 再作平行四边形。,【变式训练】如图所示，重力为G的光滑球在倾角为30的斜面上，分别被与斜面夹角为60、90、150的挡板挡于1、2、3位置时，斜面与挡板所受的压力分别为多大？,【解析】如图甲所示，根据球的重力的作用效果是同时使球挤 压斜面和挡板，可把重力分解为垂直斜面和垂直挡板的两个分 力，由几何知识可知： 根据力的相互性知，斜面与挡板所受的压力的大小分别为,如图乙所示，同理得: 如图丙所示，此时斜面不受压力，挡板所受压力FN2的大小、 方向与G相同，即FN2=G，FN1=0 答案：,矢量相加的法则 1.小明同学沿操场跑道运动
8、一圈，他的位移和路程分别是多少？据此讨论什么是标量，什么是矢量，举例说明已经学过的物理量中哪些是矢量，哪些是标量，它们的运算法则有什么不同？ 提示：沿操场跑道运动一圈，位移是零，路程是跑道的周长。既有大小又有方向的物理量是矢量；只有大小没有方向的物理量是标量。已经学过的物理量如力、位移、速度、加速度等是矢量；时间、路程、质量等是标量。矢量和标量的本质区别在于它们的运算法则不同，矢量按照平行四边形定则(或三角形定则)运算；标量按照算术法则运算。,2.三角形定则和平行四边形定则是否相同？两者之间是如何演变的？ 提示：平行四边形定 则可变形为三角形定 则，如图所示，将矢 量的大小和方向都不变地平移到
9、另一对边，则矢量、矢量和矢量AC构成了一个闭合的矢量三角形。由图知A和AD的矢量线段首尾相接，则从第一个矢量的矢尾指向第二个矢量的矢端的有向线段，AC表示AB、AD合矢量的大小和方向，这就是三角形定则。所以，三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。,【知识点拨】 矢量相加的法则 矢量相加遵从平行四边形定则和三角形定则。三角形定则是平行四边形定则的简化，两者在本质上是相同的。在平行四边形(三角形)中，有向线段的长度表示矢量的大小，有向线段的指向表示矢量的方向。,【探究归纳】 矢量相加的法则 1.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的物理量。 (2)标量：只有大小没
10、有方向，求和时遵从算术法则的物理量。 2.矢量相加的法则 三角形定则:三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。,【典例2】某同学骑自行车去上学，骑车速度为12 km/h，他从家出发先向东骑了10 min，又向东偏北60角骑了20 min到达学校，求该同学家离学校的距离多大？,【思路点拨】解答本题时应把握以下两点： (1)位移是矢量，合成时遵循平行四边形定则或三角形定则。 (2)直线位移的大小等于速度大小与时间的乘积。,【解析】如图所示。 该同学第一段位移x1=vt1=12 km=2 km 第二段位移x2=vt2=12 km=4 km 该同学家到学校的距离等于位移大小,家,x1,x,学校,x2
11、,60,【变式训练】将18 N竖直向下的力分解为两个力,其中一个力沿水平方向,另一个力和竖直方向成30角,那么水平方向的分力大小为_N,另一个分力的大小为_N。 【解析】根据题意画力的分解示意图如图所示,则水平分力 答案：,【温馨提示】力的分解知识在实际生活中应用非常广泛，解答时要认真分析力的实际作用效果，找到分力的方向。,【典例】刀刃在物理学中称为“劈”,它的纵截面可看做一个顶角很小的等腰三角形。假设顶角为2，刀劈开物体时竖直向下的作用力为F，求刀刃的两个侧面对物体的作用力，并根据结果分析，刀刃越薄，越容易劈开物体。,【思路点拨】解答本题需要注意以下三点： (1)明确竖直向下的力F的作用效果。 (2)力分解后所构成的平行四边形为菱形。 (3)构建直角三角形进行计算。,【解析】刀对物体竖直向下的作用力为F， 这个力的作用效果是使刀刃对两侧的物体 产生压力并将物体劈开，因此，这个力在 垂直于两侧面方向上的分力F1、F2就等于 刀刃的侧面对物体的作用力，如图所示。 由平行四边形定则和对称性得F1=F2，由于 所以 根据F1=F2= 可知,刀刃越薄，越小,F1、F2越大,越容易将物体劈开。 答案：见解析,
