力的分解課件

3.4力的合成和分解通過上一節(jié)課的學習我們知道，求幾個力的合力的過程叫力的合成。分力合力等效替代FF1、F2、F3…力的合成我們可不可以把一個力分解成幾個力？該怎么分呢？遵循平行四邊形定則課堂引入定義：求一個力分力的過程叫力的分解。力的分解是力的合成的逆運算，力的分解也遵循平行四邊形定則。F合力的合成結(jié)果唯一F1F2F3F4F5F6FF1F2沒有其它限制時，力的分解有無數(shù)種結(jié)果一條對角線，可以畫出多少個平行四邊形？力的分解01FF1F2F1F2F1F2怎樣的分解才最符合實際呢？如何分解02動手試試：如圖，用鉛筆支起圖中的繩子F的作用效果:①橡皮條被拉伸②掌心受到壓力ABCθFF1θF2親自體會03看來按力的作用效果來分解比較適宜思考：車在平路上行駛時它的重力產(chǎn)生了什么效果？上坡呢？G重力→壓力→使路面發(fā)生形變GG1G2①重力→壓力→使路面發(fā)生形變②重力→使小車有下滑〔趨勢〕力分解的依據(jù)04依據(jù)：按力的作用效果分解分解的步驟：〔1〕分析力的作用效果；〔2〕據(jù)力的作用效果定分力的方向;(畫兩個分力的方向)〔3〕用平行四邊形定則定分力的大小;〔4〕據(jù)數(shù)學知識求分力的大小和方向?？梢耘e例說明嗎？力的分解步驟05實例1：水平面上的物體，受到與水平方向成

角的拉力F的作用。試根據(jù)力的作用效果分解F。

物理模型FF1=F

cos

F2=F

sin

F1F2F產(chǎn)生的作用效果：①水平向前拉物體②豎直向上提物體問題模型101

物理模型按照力的作用效果分解實例2：為什么高大的立交橋要建有很長的引橋呢？

GF1F2F1=Gsin

F2=Gcos

斜面傾角

越大，F(xiàn)1越大、F2的越小。問題模型202實例3：放在斜面上的物體所受重力G產(chǎn)生怎樣的作用效果？如何分解？

θGF1F2θθF1F2Gθ重力產(chǎn)生的效果使物體緊壓擋板使物體緊壓斜面重力產(chǎn)生的效果使物體緊壓擋板使物體緊壓斜面問題模型303實例4：將重物通過繩子懸掛起來，根據(jù)力的作用效果分解F或G。θF1F2θFGθF1F2θ

問題模型404實例5：可自由轉(zhuǎn)動的輕桿AC和BC

，BC

桿水平。在它們的連接處C點施加一個豎直向下的力F

。ABCθFF1θABCθFF1θF2F2F2=Fcotθ

F1=Fcotθ

問題模型50501確定要分解的力02分析力的作用效果03確定兩個分力方向04畫力的平行四邊形方法總結(jié)10力的分解時一般按力的作用效果和實際需要進行分解力的分解分類討論PART03當一個確定的合力加上相應(yīng)條件限制，它的分力有沒有唯一解？1.兩分力的方向：2.一個分力的大小和方向：FFF1F1F2F2唯一解唯一解幾種常見情況003.一個確定的合力和兩個分力F1和F2的大?。簝蓚€解F1+F2＞FF1+F2=FF1+F2＜FF2F1FF2F1FFF1F2F2F1F無解一個解F1、F2和F一起構(gòu)成封閉三角形幾種常見情況004.一個確定的合力和一個分力F1的方向和另一個分力F2的大?。篛FF1θ①當

F2<Fsinθ時，無解；②當F2=Fsinθ時，有唯一解；③當

Fsinθ<F2<F時,有兩個解；④當F2≥F時,有唯一解。幾種常見情況00力的正交分解1.力的正交分解:將力沿兩互相垂的方向分解FxFyFy=F·sinθx方向的分力:Fx=F·cosθ0xyy方向的分力:θF為什么要正交分解呢？力的正交分解01

化復(fù)雜的矢量運算為普通的代數(shù)運算，將力的合成化簡為同向或反向或垂直方向。便于運用普通代數(shù)運算公式來解決矢量的運算。2.正交分解的目的正交分解法求合力，運用了“欲合先分〞的策略，即為了合成而分解，降低了運算的難度，是一種重要思想方法。3.正交分解的根本思想分解時最好兼顧力的實際效果正交分解的目的和思想02F1F2xyOF2yF1yF1xF2X〔2〕將不在坐標軸上的力分解到坐標軸上；〔1〕建立xoy直角坐標系F1X=F1cosθ1F1y=F1sinθ1F2X=F2cosθ2F2y=F2sinθ2F1F2θ1θ24.正交分解的步驟正交分解的步驟03〔3〕分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和，即Fx＝F1x＋F2x＋……

Fy＝F1y＋F2y＋……〔4〕求共點力的合力：與x軸正方向的夾角為θxyo

FX

Fy

Fθ大小：方向：正交分解的步驟03F拉θxyG

f靜NoF2F1θOxyvGFNf滑正交分解的常見模型04

【解析】F1F2F3F4xyF2xF2yF3yF3xF4xF4y600300600典例分析05Fy=NFx=-1/2NF=1Nxy

【解析】處理問題時，什么時候用代數(shù)運算，什么情況下用平行四邊形定則呢？典例分析05矢量與標量PART05標量：在物理學中，只有大小而沒有方向的物理量叫標量。矢量：在物理學中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。如：力、位移、速度、加速度等如：時間、路程、質(zhì)量、溫度、長度、能量、速率等矢量運算遵循平行四邊形定則標量運算遵循算術(shù)加法法則矢量與標量00總結(jié)提升PART06力的分解0102實例分析04正交分解03分類討論力的分解是力的合成的逆運算，力的分解也遵循平行四邊形定則。一個確定的合力和一個分力F1的方向和另一個分力F2的大小：①當F2<Fsinθ時，無解；②當F2=Fsinθ時，有唯一解；③當Fsinθ<F2<F時,有兩個解；④當F2≥F時,有唯一解。力的正交分解:將力沿兩互相垂的方向分解力的分解的方法：按實際作用效果分解力。課堂總結(jié)【練習1】〔2021·江蘇·鹽城市田家炳中學高一期中〕如下圖，某工人正在修理草坪，推力F與水平方向成α角，則推力在水平方向的分力為〔〕A．Fsinα B．Fcosα C． D．【參考答案】B課堂練習【練習2】車載支架是一種非常實用的小工具，可將其簡化成相互垂直的斜面AB和斜面BC〔如圖〕，斜面BC與水平面的夾角為θ，質(zhì)量為m的在兩個斜面之間保持靜止，重力加速度為g。將重力沿AB、BC方向分解，則沿斜面AB的分力大小為〔〕A．mgsinθ B．mgcosθ C． D．【參考答案】B課堂練習【練習3】明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬緡不可。一游僧見之，曰：無煩也，我能正之、〞游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如下圖，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則〔〕A．假設(shè)F一定，θ大時FN大 B．假設(shè)F一定，θ小時FN大C．假設(shè)θ一定，F(xiàn)大時FN小 D．假設(shè)θ一定，F(xiàn)小時FN大【參考答案】B課堂練習【練習4】在同一平面內(nèi)作用著三個共點力，它們的大小和方向如下圖。，，則這三個力的合力大小為〔〕A．5N B． C． D．7N【參考答案】A課堂練習【練習5】表演的平安網(wǎng)如圖甲所示，網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方形格子，O、a、b、c、d等為網(wǎng)繩的結(jié)點，平安網(wǎng)水平張緊后，質(zhì)量為m的運發(fā)動從高處落下，恰好落在O點上。該處下凹至最低點時，網(wǎng)繩dOe、bOg均為1200如圖乙所示，此時O點受到向下的沖擊力大小為4F，則這時O點周圍每根網(wǎng)繩承受的張力大小為〔〕A．F B．2F C．4F+mg D．【參考答案】B課堂練習【練習6】如下圖，將力F分解為F1和F2兩個分力，假設(shè)F1的大小，F(xiàn)2與F之間的夾角α，且α為銳角。在求解F2大小時〔

〕A．假設(shè)F1>Fsinα時，則F2一定有兩解B．假設(shè)F1=Fsinα時，則F2有唯一解C．假設(shè)F1<Fsinα時，則F2有唯一解D．假設(shè)F1>F時，則F2一定無解【參考答案】B課堂練習【練習7】如下圖，水平地面上靜止的物體重G=100N，假設(shè)受一與水平方向成角的拉力F=60N，此時物體所受的摩擦力f=16N．〔，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力〕〔1〕求物體所受的合力；〔2〕求物體與地面間的動摩擦因數(shù)；〔3〕假設(shè)將