高中物理《力的分解》.ppt

,第三章 相互作用 力 的 分 解,1 什么是合力. 2 什么是力的合成 3 力的合成运算法则：,复 习 ：,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。,F,平行四边形定则,一、力的分解,求一个已知力的分力的过程叫做力的分解。,二、力的分解 平行四边形定则,力的分解是力的合成的逆运算,合 成,分 解,如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形,F,例1：放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉力F的作用,F与水平方向成角,如图所示.怎样把力F分解?它的两个分力的大小、方向如何？,按力所产生的实际作用效果进行分解,能解决什么问题,G1= G sin,G2= G cos,例2：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，应该怎样将重力分解？,思考：随着斜面的倾角增大G1 G2如何变化？,练习 光滑小球静止在斜面和挡板之间，小球所受的重力为G,求小球对挡板和斜面的压力。,F1/G = tan F1=G tan G/F2 = cos F2 = G/ cos ,例3.如图所示，悬挂物体的重力为G，杆重不计，绳子OA与杆OB的夹 角为，求OA绳子和杆 OB所受到的力,G,G1,G2,解:,/2,为什么四两可以拨千斤？,斧,思考与讨论 为什么刀刃的夹角越小（刀刃越薄）越锋利？,O,F,如图所示，绳子MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MONO，则在不断增加重物G的重力过程中（绳OG不会被拉断） （ ） A、ON先被拉断 B、OM先被拉断 C、OM和ON同时被拉断 D、无法确定哪条绳子先被拉断,N,G,G1,G2,A,一、力的分解 求一个已知力的分力的过程叫做力的分解,力的分解是力的合成的逆运算,二.力的分解原则 （按力所产生的实际作用效果进行分解） 三、力的分解 方法 平行四边形定则 （矢量运算法则）,课堂小结：,什么是力的分解,用几个分力来等效替代一个力,1,求一个力的分力叫做力的分解,G,F2,F1,图甲的受力图,F,F1,F2,图乙的受力图,力的正交分解 （1）力的正交分解法：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解法。 （2）正交分解的原理：一条直线上的两个或两个以上的力,其合力可由代数运算求得. 当物体受到多个力作用,并且这几个力只共面不共线时, 其合力用平行四边形定则求解很不方便, 为此建立一个直角坐标系, 先将各力正交分解在两条互相垂直的坐标轴上, 分别求出两个不同方向的合力Fx和Fy, 然后可以由 , 求合力。,一个物体受到四个力的作用，已知F1=1N，方向正东；F2=2N，方向东偏北600，F3= N，方向西偏北300；F4=4N，方向东偏南600，求物体所受的合力。,F1,F2,F3,F4,x,y,F2x,F2y,F3y,F3x,F4x,F4y,600,300,600,如图所示，电灯的重力为G，OA绳与顶板间的夹角为45度，0B绳子水平，则0A绳所受的拉力F1是多少？OB绳所受的拉力F2是多少？,质量为m的木箱在拉力F的作用下，在水平地面上做匀速运动，如图所示，已知木箱与地面间的动摩擦因数为，那么物体受到的滑动摩擦力应为 （ ） A.mg B. (mg+F sin) C. (mg-F tan) D. Fcos,D,如图示，将质量分布均匀、重为G、半径为R的光滑圆球用长度也为2R的细绳拴在竖直墙壁上要求得绳子对球的拉力FT和墙对球的支持力FN，通常有力的合成、力的分解和正交分解三种方法请你： (1)画出这三种求解方法的力的示意图在力的合成方法中，要说明合力是哪两个力的合力，在力的分解中，请对重力进行分解 (2)从三种方法中任选一种方法， 解出绳子对球的拉力FT和墙对球 的支持力F 的大小,如图所示，重量为G的物体A，用与竖直线角的力F 推着靠在竖直的动摩擦因数为的墙壁上，若物体恰好能沿墙壁匀速下滑，求推力的大小。,G,N,F,f,水平方向合力为零,竖直方向合力为零,氢气球重为10N，所受空气浮力为16N，由于受水平风力F作用，使系氢气球的绳子和地面成60度角，如图所示，求： （1）绳子的拉力F； （2）气球受到的水平风力F1。,质量为m的物块，放在质量为M的斜面体上，如图所示。当在物块m上施加一个水平力F, 且F由零逐渐加大到 Fm 的过程中，物块和斜面体仍保持静止状态。 在此过程中，下列判断正确的是 （ ） A. 斜面体对物块m的支持力逐渐增大 B. 斜面体对物块m的支持力不变 C. 地面对斜面体的支持力逐渐增大 D. 地面对斜面体的支持力保持不变,平行四边形定则,三角形定则,或,提示：一般情况下，矢量可以平移,四、三角形定则,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。,四、三角形定则,矢量和标量：,1矢量：在物理学中，有大小,有方向,又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量 2标量：在物理学中，只有大小、没有方向的物理量叫做标量,说一说,一个物体的速度v1在一段时间内发生了变化,变成了v2,你能根据三角形定则找出变化量v吗?,v1,v2, v,如图所示，绳长AB=8m，轻杆BC=12m，墙上的两固定点AC=15m，所挂物体的重量G=60N。求绳受到的拉力与杆受到的压力。,A,B,C,G,F1,F2,由力三角形BF1G和几何三角形ABC相似，则有：,（1）已知一个力（合力）和两个力的方向，,F,O,M,N,F1,F2,（2）已知合力的大小和方向，两个分力的大小,3. 力分解唯一性条件的讨论：,两个分力的大小有惟一确定值，即可求得惟一的一对分力。,（4） 已知一个力(合力)和一个 分力的方向, 另一个分力有 无数解，且具有最小值。,O,F,F1,F2,（3）已知合力的大小和方向，另一个分力的大小和方向,O,F,F2,F1,（4）已知合力F 和分力F1的方向与分力F2的大小，可作如下讨论： （1）当F 有惟一解， F2 F 无解,（5）已知合力和两个分力的大小。 如已知合力F 和两个分力大小分别为F1、F2， 当F1 +F2 F 时，有两解，如图所示，大小确定的 F1和F2可构成两个三角形，一对分力中的F1与另一 对分力中的F2大小相同，方向不同。,2.已知合力和一个分力的大小和方向 有唯一解,三、有条件限制的力的分解：,1.已知两分力的方向来分解力（力的方向按力所 产生的实际作用效果来确定）有唯一解,4.已知合力F及一个分力的大小F2和另一个分力F1的 方向,当F2Fsin时,无解,当F2=Fsin时,一组解,当FsinF2F时,两组解,当F2F时,一组解,