高中物理必修1：3.5.2力的分解原则方法及其应用课件

,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,0,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,0,人教版高中物理必修,1,第三章 相互作用,人教版高中物理必修1第三章 相互作用,人教版高中物理必修,1,3.5,力的分解,课本,第,5,节,人教版高中物理必修13.5 力的分解课本第5节,人教版高中物理必修,1,3.5.2,力的分解原则方法及其应用,人教版高中物理必修13.5.2 力的分解原则方法及其应用,F,1,F,2,F,力的分解,F,1,F,2,理论上，一个力可以分解为无数对分力。,但一个力究竟应该怎样分解，则需要根据,实际情况,确定。,F1F2F力的分解F1F2理论上，一个力可以分解为无数对分力,4,按力产生的,作用效果,进行分解,通常，我们按力的实际作用效果进行力的分解，即根据力的实际效果确定两个分力的方向，然后根据平行四边形定则画出平行四边形，利用几何知识求解分力,.,拉力,F,可分解为：,水平分力,F,1,=F,cos,竖直分力,F,2,=F,sin,按力产生的作用效果进行分解通常，我们按力的实际作用效果进行力,5,重力,分解为：,沿斜面向下的力,F,1,=mg,sin,垂直斜面向下的力,F,2,=mg,cos,按力产生的,作用效果,进行分解,拉力,F,可分解为：,水平分力,F,1,=F,cos,竖直分力,F,2,=F,sin,重力分解为：按力产生的作用效果进行分解拉力F可分解为：,6,重力,分解为：,使球压紧挡板的分力,F,1,=mg,tan,使球压紧斜面的分力,F,2,=mg,/cos,重力,分解为：,使球压紧竖直墙壁的分力,F,1,=mg,tan,使球拉紧悬线的分力,F,2,=,mg,/cos,按力产生的,作用效果,进行分解,重力分解为：重力分解为：按力产生的作用效果进行分解,7,重力,分解为：,使物体拉紧,AO,线、,BO,线的分力,F,1,、,F,2,，,大小相等，,F,1,=,F,2,=,mg,/(2sin,),拉力,分解为：,拉伸,AB,的分力,F,1,=,F,tan,压缩,BC,的分力,F,2,=,mg,/cos,按力产生的,作用效果,进行分解,重力分解为：拉力分解为：按力产生的作用效果进行分解,8,力的分解的原则和方法,1.具体问题中将一个力分解为两个分力,，,一般根据这个力在该问题中的实际效果，这就要求在力的分解之前,必须搞清楚力的效果,，也就搞清了分力的方向，而搞清了分力的方向后，分解将是唯一的,F,1,F,2,F,力的分解的原则和方法1.具体问题中将一个力分解为两个分力，,9,力的分解的原则和方法,2.力的分解问题的关键是根据力的作用效果，画出力的平行四边形，接,下来,就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题,分解时,尽量出现直角、等力的条件,，这样可以简化计算,.,力的分解的原则和方法2.力的分解问题的关键是根据力的作用效,10,例,1,如图所示，拖拉机拉着耙耕地、拉力,F,与水平方向成,角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为（）,A.,F,sin,B.,F,cos,C.,F,tan,D.,F,/,tan,B,例1 如图所示，拖拉机拉着耙耕地、拉力F与水平方向成角,11,例,2,人们短途出行、购物的简便双轮小车如图所示,，,若小车在匀速行驶的过程中支架与水平方向的夹角保持不变,，,不计货物与小车间的摩擦力,，,则货物对杆,A、B,的压力大小之比,F,A,:,F,B,为(),B,A.1,:,B.,:,1C.2,:,1 D.1,:,2,F,N,A,F,N,B,G,例2 人们短途出行、购物的简便双轮小车如图所示，若小车在,12,例,3,2015年12月深圳发生特大泥石流,，,许多建筑物因此损毁,，,而一根电线杆因设计合理而无丝毫的倾斜(如图所示),，,电线杆,BO,是用两根钢丝绳,AB、BC,垂直固定在地面上的,，,且它们在同一个平面内,，,如图所示,，,设,AO,=9m,，,OC,=16m,，,OB,=12m,，,为使电线杆不发生倾斜,，,两根绳上的张力之比,F,AB,/,F,BC,为（）,A.3925,B.34,C.35,D.43,D,例3 2015年12月深圳发生特大泥石流，许多建筑物因此,13,解析：,由题意可知，两根绳上张力的合力应为竖直向下，可使电线杆不发生倾斜。由题中给出的长度值可知ABO,=,37，OBC,=,53，即ABC为直角。根据力的矢量三角形可知,F,AB,/,F,BC,=,tan 53=,4:3,故D正确。,解析：,14,练习,如图,，,鸟沿虚线斜向上加速飞行,，,空气对其作用力可能是(),A.,F,1,B.,F,2,C.,F,3,D.,F,4,B,G,练习 如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是,15,解析：,鸟沿虚线斜向上加速飞行，加速度沿着虚线向上，故合力,F,沿着虚线向上。鸟受重力和空气对它的作用力，根据三角形定则作图如图所示，可知选项B正确。,解析：,16,C,练习,水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮,B,.轻绳的一端,C,固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量,m,10kg的重物，,CBA,30,，则滑轮受到绳子的作用力大小为(,g,取10 m/s,2,)(),A.50N B.50 N,C.100N D.100 N,C练习 水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮B.轻绳的,17,练习,如图所示，质量为,m,的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁,OB,与竖直方向的夹角为,，设水平横梁,OA,和斜梁,OB,作用于,O,点的弹力分别为,F,1,和,F,2,.以下结果正确的是(),D,练习 如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁O,18,练习,为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是(),A减小上山车辆受到的摩擦力,B减小上山车辆的重力,C减小上山车辆对路面的压力,D减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力,D,练习 为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字,19,解析,：如图所示，重力,G,产生的效果是使物体下滑的分力,F,1,和使物体压紧斜面的分力,F,2,，则,F,1,G,sin,，,F,2,G,cos,，倾角,减小，,F,1,减小，,F,2,增大，同一座山，高度一定，把公路修成盘山公路时，使长度增加，则路面的倾角减小，即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力，可使行车安全，故D正确，A、B、C错误,解析：如图所示，重力G产生的效果是使物体下滑的分力F1和使物,20,力的分解的原则和方法,3.力的分解,，有时候并不一定,根据力的作用效果,进行分解,，而是需要根据题目的具体情况进行具体分析,.,如最常见的正交分解。,按效果分解,正交分解,力的分解的原则和方法3.力的分解，有时候并不一定根据力的作,21,例,4,如图所示，,F,1,、,F,2,合力方向竖直向下，若保持,F,1,的大小和方向都不变，保持,F,2,的大小不变，而将,F,2,的方向在竖直平面内转过60角，合力的方向仍竖直向下，则下列说法正确的是(),A,F,1,一定大于,F,2,B,F,1,可能小于,F,2,C,F,2,的方向与水平面成30角,D,F,1,的方向与,F,2,的方向成60角,AC,例4 如图所示，F1、F2合力方向竖直向下，若保持F1的,22,解析,：采用,“,先分后合,”,的方法,.由于合力始终向下，可知,F,2,与,F,2,的水平分力相同，故,F,2,与,F,2,关于水平方向对称，所以,F,2,与水平方向成30角，设,F,1,与竖直方向成,.对各力进行分解可得：,F,1,sin,F,2,cos30，,F,1,cos,F,2,sin30，解得,F,1,F,2,.,x,y,解析：采用“先分后合”的方法.由于合力始终向下，可知F2与,23,例,5,如右图所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳,OA,固定不动，绳,OB,在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳,OB,由水平转至竖直的过程中，绳,OB,的张力的大小将(),A一直变大,B一直变小,C先变大后变小,D先变小后变大,D,力变化的判断,例5 如右图所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中,24,解析：,方法一：,在绳,OB,转动的过程中物块始终处于静止状态，所受合力始终为零右图为绳,OB,转动过程中结点的受力示意图，从图中可知，绳,OB,的张力先变小后变大,实质：对一个力,(,G,),进行分解，其中一个分力的方向已知,.,解析：实质：对一个力(G)进行分解，其中一个分力的方向已知.,25,解析：,方法二：应用正弦定理,G,T,F,因为,的取值范围,(,/2-,),所以,sin,先变大后变小,因此,F,先变小后变大,解析：GTF因为 的取值范围(/2-,)所以,26,练习,(2016全国,I,)质量为,m,的物体用轻绳,AB,悬挂于天花板上。用水平向左的力,F,缓慢拉动绳的中点,O,，,如图所示。用,FT,表示绳,OA,段拉力的大小,，,在,O,点向左移动的过程中(),A.,F,逐渐变大,，,F,T,逐渐变大,B.,F,逐渐变大,，,F,T,逐渐变小,C.,F,逐渐变小,，,F,T,逐渐变大,D.,F,逐渐变小,，,F,T,逐渐变小,A,练习 (2016全国I)质量为m的物体用轻绳AB悬挂,27,解析：,由于是缓慢移动，,O,点所受力处于动态平衡，设任意时刻绳子与竖直方向的夹角为,，移动过程中,增大，如图所示。将拉力,F,与重力合成后，合力与绳子拉力等大反向。根据几何关系，可知,F=Gtan，F,T,=F,合,=,G,/cos,随,增大，,F,和,F,T,都增大。,解析：,28,练习,用与竖直方向成角(45)的倾斜轻绳,a,和水平轻绳,b,共同固定一小球，这时绳,b,的拉力为,F,1,，现保持小球在原位置不动，使绳,b,在原竖直平面内逆时针转过,角固定，绳,b,的拉力变为,F,2,，再转过,角时固定，绳,b,的拉力变为,F,3,，如图所示，则下列可能正确的是(),A,F,1,F,3,F,2,B,F,1,F,2,F,3,C,F,1,F,3,F,2,D,F,1,F,2,F,3,A,练习 用与竖直方向成角(45)的倾斜轻绳a和水平,29,力变化的判断题型,方法一：对已知力,(,大小、方向都已知,),进行分解，其中一个分力的方向已知，另一个分力的方向在变化,.,方法二：应用正弦定理，根据正弦函数随角的变化去判断力的变化（正弦定理在高中数学必修,5,中学习）,.,力变化的判断题型方法一：对已知力(大小、方向都已知)进行分解,30,练习,如图所示,，,一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架上的A、B两点,，,细绳绕过光滑的轻小滑轮,，,重物悬挂于滑轮下,，,处于静止状态。若缓慢移动细绳的端点,，,则绳中拉力大小的变化情况是(),A.只将绳的左端移向A点,，,拉力变小,B.只将绳的左端移向A点,，,拉力变大,C.只将绳的右端移向B点,，,拉力变大,D.只将绳的右端移向B点,，,拉力不变,C,练习 如图所示，一根不可伸长的细绳两端分别连接在固定框架,31,解析,：,由于滑轮两边细绳上的拉力必定相等，故绳子与竖直方向的张角必定相等，由几何关系知，绳子与竖直方向的张角大小与A、B两点的水平距离和绳子总长度有关，在绳子总长度不变时，绳子与竖直方向的张角随A、B两点的水平距离增大而增大，拉力也随即变大。如果A、B两点的水平距离不变，绳子与竖直方向的张角不变，拉力不变。故如果只将绳的左端移向A点，拉力不变；如果只将绳的右端移向B点，拉力变大。所以选项C正确。,解析：,32,练习,如图所示，用两根承受的最大拉力相等，长度不等的细线,AO、BO,悬挂一个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则(),A,AO,先被拉断,B,BO,先被拉断,C,AO,、,BO,同时被拉断,D条件不足，无法判断,B,练习