资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 相互作用,力的分解,自学指导题,1,、,什么是力的分解？它与力的合成有什么关系？力的分解遵循什么法则,？,2,、如何对一个力进行分解并求出分力？在那些情况下，一个力能分解为两个确定的分力,？,3,、为什么要对一个力分解,？,4,、应用力的分解来分析用斧头轻松劈开圆木的原因,？,一、定义,：,二、满足法则：,求一个已知力的分力,平行四边形法则,一条对角线可作出无数个平行四边形,一个力有无数种分解方法,1,力为什么要分解,通过力的分解，可以求出一个力的两个贡献,通过力的分解,，可以使关系由复杂变得简单,2,F,O,力应该怎样分解,E,A,B,F,O,是由研究的问题所决定的，选择的分解方法要有利于问题的解决。一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解,能解决什么问题,3,F,1,F,2,G,O,F,1,= G sin,F,2,= G cos,例题：把一个物体放在倾角为,的斜面上，物体受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落。从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？,F,N,F,f,一个人从,A,走到,B,，发生的位移是,AB,，又从,B,走到,C,，发生的位移是,BC,。在整个运动过程中，这个人的位移是,AC,，,AC,是合位移。,A,B,C,A,B,C,把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做,三角形定则,，,三角形定则,三角形定则,平行四边形定则,三角形定则,提示：一般情况下，,矢量,可以,平移,矢量,：既有大小，又有方向，相加时,遵从平行四边形定则,。,如：力、位移、速度、加速度等,标量,：只有大小，没有方向，求和时,按照代数相加。,如：质量、时间、路程、速率等,矢量和标量的再认识,三、力的分解,（,1,）已知合力和两个分力的方向，,什么情况下力的分解有唯一解？,（,2,）已知合力和一个分力的大小和方向时，,只有一种分解方法。,只有一种分解方法。,3,、力的分解的一些情况汇总,（,3,）已知合力和一个分力的大小和另外一个分力的方向时，有三种情况,:,当 大小介于：,F,1,有二解。,三、力的分解的一些情况汇总,（,3,）已知合力和一个分力的大小和另外一个分力的方向时，有三种情况,:,当 大小：,F,1,有一解。,3,、力的分解的一些情况汇总,（,3,）已知合力和一个分力的大小和另外一个分力的方向时，有三种情况,:,当 大小：,F,1,有一解。,三、力的分解的一些情况汇总,（,3,）已知合力和一个分力的大小和另外一个分力的方向时，有三种情况,:,当 大小：,F,1,无解。,斧,为什么刀刃的夹角越小越锋利？,力的分解的应用,四、力的分解的应用,-,为什么要对一个力分解,生活体验：,用很大的力很难把一段圆木掰开、而借助斧头可以用较小的力轻松地把圆木劈开，其中包含怎样的物理原理。,劈,F,掰,F2,F1,刀刃在物理学中称为,“,劈,”,，它的截面是一个夹角,很小的锐角三角形。,劈,F,1,F,2,F,F,1,F,F,2,讨论：如图，小球所受重力,G,的效果如何？,G,G”,G,G”,G,如何分解？,比较两图，有何启示？,G,分析力的作用效果时,要从实际出发，具体问题具体分析。,根据已知力产生的,实际作用效果,确定两个分力方向，然后应用,平行四边形定则,分解，这是一种很重要的方法。,一个已知力究竟应该怎样分解？,按,实际效果,分解,F,F,F,1,F,2,G,G,2,G,1,重力产生的效果,使物体沿斜面下滑,使物体紧压斜面,G,G,2,G,1,重力产生的效果,使物体紧压挡板,使物体紧压斜面,G,G,2,G,1,重力产生的效果,使物体紧压挡板,使物体紧压斜面,F,F,a,F,b,a,b,拉力,F,产生的效果,使,a,绳被拉长,使,b,绳被拉长,F,F,1,F,2,F,G,G,G,F,a,b,F,三角形定则,两个矢量,首尾,相接，从第一个矢量的,始端,指向第二个矢量的,末端,的有向线段就表示合矢量的大小和方向,.,三角形定则与平行四边形定则实质一样,C,B,A,课堂小结,3.5,力的分解,一、,原则,：根据力的实际作用效果分解,二、,方法,：平行四边形定则（解三角形）,1,已知两个分力的方向（唯一解）,2,已知一个分力的大小方向（唯一解,）,3,已知一个分力的方向和另一个,分力的大小,（两解、一解或无解）,类型,F,q,2.,把竖直向下,180 N,的力分解成两个分力，使其中一个分力的方向水平向右,，,大小等于,240 N,，,求另一个分力的大小和方向。,解：,如图所示，将力,F,分解成,F,和,F,。,1,2,F,1,F,2,1.,有人说，一个力分解成两个力，分力的大小一定小于原来的那个力，对不对？为什么？,巩固练习,3.,一个已知力分解为两个分力时,下面哪种情况只能得到一组唯一的解,(),A.,已知两个分力的大小,B.,已知两个分力的方向,C.,已知一个分力的大小和另一分力的方向,D.,已知一个分力的大小和方向,BD,F,2,F,1,G,T,1,T,2,?,(,4.,在一根细线上用轻质挂钩悬挂一重为G的物体，挂钩与细线之间的摩擦忽略不计。已知细线所成的张角为,，求细线的张力为多大？,O,G/2,F,1,/2,(,解,:,/2,M,T,1,T,2,O,N,37,0,53,0,T,37,0,5.,把的物体挂在成角度的两根细绳,MO,，,NO,上，已知物体对悬点,O,的拉力,T,等于物体所受的重力,G,。如图所示，怎样把力,T,按其作用效果分解,?,它的两个分力的大小、方向如何？（,sin37,0,=0.6, cos37,0,=0.8),T,T,1,T,2,7.,在竖直墙上固定一个轻支架，横杆,OM,垂直于墙壁，斜杆,ON,跟墙的夹角为,，在支架的,O,点挂有一个重为,G,的物体，如图所示。怎样确定杆,OM,、,ON,的受力方向？,O,M,N,8,、重量为40N的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数,= 0.4，若用斜向上的推力,F,= 50N托住物体，物体处于静止状态，如图所示，这时物体受到的摩擦力是,N，要使物体匀速下滑，推力,F,大小应为,N,平衡问题,尽可能让更多的力在,X,轴、,Y,轴上,列方程：,F,X,=0,、,F,Y,=0,把不在轴上的力进行分解,G,f,N,F,解：对,物体,受力分析如图所示,建立如 图坐标轴，将,F,力进行如图分解，则有：,F,x,F,y,F,x,合,F,y,合,=0,=0,F,x,F,y,=N,+f=G,37,0,=N,+f=G,Fcos,37,0,Fsin,37,0,即,即,f=G-,Fsin,37,0,=40N-500.6N=10N,物体处于静止状态时，,F=50N,，,物体处于匀速推动时，,f=,F,N,=,N=Fcos37,0,联立,得：,Fsin,37,0,Fcos37,0,F,sin,37,0,cos37,0,G,0.6,0.40.8,40,N,43.5N,大小为,4N,、,7 N,、,9 N,的三个共点力作用在一个物体上，关于三个力的合力大小，下列判断中正确的是,( ),A,可能为,20 N B,可能为,5 N,C,不可能小于,4 N D,不可能小于,2 N,AB,有三个共点力，大小分别是,F1,5N,，,F2,6N,，,F3,8N,，则这三个共点力的合力的取值范围是,_F_,；另有三个共点力，大小分别为,F1=1N,F2=3N,F3=6N,，则这三个共点力的合力的取值范围是,_F_,0,19N,2N,10N,求三个力,F1,、,F2,、,F3,的合力,F,：设,F1,F2,F3,，合力的取值范围：,如果,F1,F2+F3,，,F1 +F2+F3 F F1 -,（,F2+F3,）,如果,F1,F2+F3,，,F1 +F2+F3 F 0,如图所示,作用在物体上的同一平面内的四个共点力合力为零,若其中,F2,、,F3,、,F4,大小和方向保持不变,F1,逆时针方向转过,90,而大小保持不变,则此物体所受的合力大小为,( ),A. F1 B.2F2 C.F1 D. F1,A,如图所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为,200 N,，两力之间的夹角为,60,，求这两个拉力的合力。,合力与,F,1,、,F,2,的夹角均为,30,如图所示，质量为,m,的木块在力,F,作用下在水平面上做匀速运动。木块与地面间的动摩擦因数为,，则物体受到的摩擦力为（ ）,F,mg,(mg+Fsin,),(mg-Fsin,),Fcos,B,、,D,如图所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳,oA,使连接点,A,向上移动而保持,0,点的位置不变，则在,A,点向上移动的过程中,( ),A.,绳,OB,的拉力逐渐增大,B.,绳,OB,的拉力逐渐减小,C.,绳,0A,的拉力先增大后减小,D.,绳,0A,的拉力先减小后增大,BD,如图（甲），半圆形支架,BAO,，两细绳,OA,与,OB,结于圆心,O,，下悬重为,G,的物体，使,OA,绳固定不动，在将,OB,绳的,B,端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置,C,的过程中，分析,OA,绳与,OB,绳所受力的大小如何变化？,如图所示，重为,C,的物体系在,OA,，,OB,两根轻绳上，,A,、,B,两端挂在水平天花板上，,OA,、,OB,与天花板的夹角分别为,、,，且,，,A0B90,0,(1),试比较两轻绳对物体拉力的大小,(2),若将轻绳,OB,缩短，使,B,端沿天花板向左移动但始终保持物体的位置不变，试问：在使,OB,绳向竖直方向移动过程中，两绳的拉力将怎样变化,?,(1)OA,对物体的拉力较大,(2) OA,对物体的拉力逐渐减小，,OB,对物体的拉力先减小，后增大,如图所示，物重,30 N,，用,O,C,绳悬挂在,O,点，,O,C,绳能承受最大拉力为,20 N,，再用一绳系,O,C,绳的,A,点，,BA,绳能承受的最大拉力为,30 N,，现用水平力拉,BA,，可以把,O,A,绳拉到与竖直方向成多大角度,?,当,OA,绳与竖直方向的夹角,逐渐增大时，,OA,和,BA,绳中的拉力都逐渐增大,.,其中某一根的拉力达到它本身能承受的最大拉力时，就不能再增大角度了,.,显然，,OA,绳中的拉力先达到这一要求,.,所以有,cos,=,所以,=30,如图所示，重,225N,的物体,G,由,OA,和,0B,两根绳子拉着，绳,0B,始终保持沿水平方向已知两根绳子能承受的最大拉力均为,150 N,，为了保持绳子不被拉断，绳子,OA,与竖直方向的夹角,的最大值应为多少,?,30,0,如图所示，物体静止于倾斜放置的木板上，当倾角,由很小缓慢增大到,90,0,的过程中，木版对物体的支持力,FN,和摩擦力,f,的变化情况是（）,A,FN,、,f,都增大,B,FN,、,f,都减少,C,FN,增大，,f,减小,D,FN,减小，,f,先增大后减小,D,用两根绳子吊起一重物，使重物保持静止，逐渐增大两绳之间夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是（ ）每根绳子拉力大小的变化情况是（ ）,A.,减小,B.,不变,C.,增大,D.,无法确定,B,C,一个氢气球重为,10 N,，所受的空气浮力大小为,16 N,，用一根轻绳拴住由于受水平风力的作用，气球稳定时，轻绳与地面成,60,，如图所示，求：,(1),绳的拉力为多大？,(2),气球所受水平风力为多大？,如果斜拉桥塔柱两侧的钢索不能呈对称分布，如图所示，那么怎样才能保持塔柱所受的合力竖直向下呢,?,F1x=F2x,F1x,F1sina,，,F2x,F2sin,F1sina,F2sin,F1/ F2,sina/sin,
展开阅读全文