2019-2020年高一物理《第5节 力的分解（下）》学案.doc

2019-2020年高一物理第5节 力的分解（下）学案学习要求基本要求1掌握力的正交分解法，分析简单的日常生活和生产中的问题2能运用三角形定则定性分析简单的力的动态变化问题说明1不要求用相似三角形知识求分力2不要求用求解斜三角形的知识求分力理解升华2正交分解法 把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫做力的正交分解法正交分解是在平行四边形定则的基础上发展起来的，其目的是用代数运算来解决矢量运算利用正交分解法解题的步骤如下：（1）正确选定直角坐标系通常以共点力的作用点为坐标原点选取坐标轴应使尽可能多的力与坐标轴重合（2）正交分解各力将每一个不在坐标轴上的力分解到x坐标轴和y坐标轴上，并求出各分力的大小，如图所示（3）分别求出x轴和y轴上各力的分力的合力即Fx=F1x+F2x+Fy=F1y+F2y+（4）求Fx与Fy的合力即为共点力的合力合力的大小：F=，合力的方向由F与x轴间的夹角确定，（即=arctan ）正交分解法在求解不在一条直线上的多个力的合力时，显示出了较大的优越性这类问题若用平行四边形定则直接求解，不管采用作图法还是计算法，都必须两两合成，一次接一次地求部分合力的大小和方向，十分麻烦所以，我们要深刻理解正交分解法的思想，并会熟练应用它来解决问题【例题讲解】 应用点三：动态问题中力的分析方法 例3：如下左图所示，半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，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过程中，分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化？点评：对于动态分析题，如果合力是一个恒力（即大小、方向都不变），其中一个分力方向一定的情况下，讨论分力随夹角的变化关系，可以构建平行四边形，根据表示力的线段的长度变化直观反映力的大小变化，这种方法叫图解法如下中图所示 拓展练习3： 如上右图所示，把球夹在竖直墙和BC板之间，不计摩擦，球对墙的压力为FN1，球对板的压力为FN2，在将板BC逐渐放至水平的过程中，试分析FN1，FN2的变化情况应用点四：正交分解法的应用 例4：在同一平面上共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次是19 N、40 N、30 N和15 N，方向如下左图所示，求其合力 点评：如果物体受到多个力的作用，易采用正交分解的方法选取坐标轴时，可以是任意的，不过选择合适的坐标轴可以使问题简化，通常坐标系的选取有两个原则：（1）使尽量多的力分布在坐标轴上；（2）尽量使未知量处在坐标轴上正交分解法不仅可以应用力的分解，也可以应用于其他任何矢量的分解拓展练习4： 在图中，用绳AC和BC吊起一个重100 N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30和45求：绳AC和BC对物体的拉力的大小 【课堂练习】1 如图所示，用细线悬挂一个匀质小球靠在光滑的竖直墙面上，若把细线的长度增长些，则球对线的拉力FT、对墙面的压力FN的变化情况正确的是（ ）AFT、FN都增大BFT、FN都减小CFT减小，FN增大DFT增大，FN减小1题图 2题图 3题图2如图所示，两根轻杆OA和OB各有一端固定在竖直墙上O处悬挂50 N的重物，试求OA和OB杆在O点处所受到的力3如图所示，物体静止于光滑的水平面上，力F作用于物体O点，现要使合力沿着OO方向，那么必须同时再加一个力F，这个力的最小值是AFcos BFsin CFtan DFcot 4有一和水平面成30角的拉力F，拉着一质量为m的重物，在水平地面上匀速前进，如图所示求：地面对重物的支持力和摩擦力的大小？ 3005如图所示，重力为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体，当绳与水平面成60角时，物体静止不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力6如图所示，用细绳OA、OB、OC共同悬挂一重物，OA、OB、OC所能承受的最大拉力均为100 N.已知OB水平，AOB=120，为保证细绳都不断，所挂重物最多不能超过多重？【课后作业】1、完成课堂练习【学习后记】高一物理必修1 高一年级上学期使用 备课组长：王佐峰第三章相互作用 学案编号：WL10010306班级_簇号_姓名_ 学号_第5节 力的分解(上）编写：郭云义审核：王佐峰使用日期：xx年12月_日星期_学习要求基本要求1知道力的分解是力的合成的逆运算2知道力的分解所遵循的规律3初步掌握从力的实际作用效果出发确定分力方向的方法4掌握用作图法求分力的方法，并会用直角三角形知识计算分力5能进一步区分矢量和标量，知道力的平行四边形定则是矢量相加的普遍法则发展要求1了解三角形定则，知道它与平行四边形定则的实质一样自主学习知识梳理自主探究1力的分解（1）求一个力的_叫做力的分解；力的分解是力的合成的_，同样遵守_把一个已知力F作为平行四边形的_，那么与力F共点的平行四边形的_，就表示力F的两个分力（2）在不同情况下，作用在物体上的同一个力可以产生几个不同的效果如果没有其他限制，同一个力可以分解为_对大小、方向不同的分力，所以一个已知力要根据_进行分解，要考虑力的实际作用效果2矢量相加的法则（1）既有大小又有方向，相加时遵从_（或三角形定则）的物理量叫做矢量；只有大小，没有方向，求和时按照_相加的物理量，叫做标量（2）所有矢量的合成都遵从_，从另一个角度，两个矢量与它们的合矢量又组成一个_像这样把两个矢量首尾相接从而求出合矢量，这个方法叫做_定则1如果没其他限制，如何理解一个力可以分解成几对分力？在处理实际问题时对一个确定的力应该怎样分解？2公园中架设的缆车钢索，是尽量绷直好呢，还是让它松弛一些好？如果你是工程技术人员，应怎样处理？理解升华1力分解时有、无解的讨论 力分解时有解或无解，简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形（或三角形）若可以构成平行四边形（或三角形），说明合力可以分解成给定的分力，即有解如果不能构成平行四边形（或三角形），说明该合力不能按给定的力分解，即无解具体情况有以下几种：已知条件示意图解的情况已知合力和两个分力的方向唯一解已知合力和两个分力的大小（|F1F2|F|F1+F2|）有两种解已知合力和一个分力的大小和方向唯一解已知合力和一个分力的大小和另一个分力的方向有三种情况：（图略）（1）当F1=Fsin 或F1F时，有一组解（2）当F1Fsin 时，无解（3）当Fsin F1Fsin 时，一定有两解B当FF1Fsin 时，有两解C当F1=Fsin 时，有惟一解D当F1Fsin 时，无解拓展练习2：已知合力的大小和方向求两个分力时，下列说法中错误的是（ ）A若已知两个分力的方向，分解是惟一的B若已知一个分力的大小和方向，分解是惟一的C若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分解是惟一的D此合力可以分解成两个与合力等大的分力【课堂练习】1将一个力分解成两个力，则这两个力与合力的关系是（ ）A两个分力大小之和一定等于合力的大小B任何一个分力都一定大于合力C任何一个分力都一定小于合力D任何一个分力都可能大于、小于或等于合力2将一个力F分解为两个不为零的力，下列分解方法中不可能的是（ ）A分力之一垂直于FB两个分力与F都在一直线上C一个分力的大小与F的大小相同D一个分力与F相同3如图所示，物体沿斜面下滑，根据重力的作用效果将重力分解，关于分解后的两个分力，下列叙述正确的是（ ）A平行于斜面方向使物体沿斜面下滑的力B垂直于斜面压紧斜面的力C垂直于斜面使物体压紧斜面的力D物体至少要受到重力以及重力的两个分力三个力的作用4将一个6 N的力分解成两个分力，下列各组值不可能的有（ ）A1 N和10 NB10 N和10 NC10 N和20 N D20 N和20 N5将一个竖直向下的8 N的力分解为两个力，其中一个分力方向水平，大小为6 N，那么另一个分力大小为（ ）A10 NB8 NC6 ND2 N6把一个已知力F分解，要求其中一个分力F1跟F成30角，而大小未知；另一个分力F2=F，但方向未知，则F1的大小可能是（ ）AFBFCFDF【课后作业】1、认真阅读课本；2、完成课堂练习；3、完成课后作业【学习后记】印5份第三章 相互作用 学案编号：WL10010306WL10010307第5节 力的分解(上、下）自主学习1.分力 逆运算 平行四边形定则 对角线 两个邻边 无数 实际情况2.平行四边形定则 算术法则 平行四边形定则 三角形 三角形例1：F1= N=20 N F2=Ftan 45=201 N=20 N例2：BCD 例3：答案：FA一直减小，FB先变小后增大 例4：答案：382 N 与F1的方向成45角拓展练习1： N N拓展练习2：C拓展练习3：FN1逐渐变小，FN2逐渐变小拓展练习4：100（1） N 50（1） N【课堂练习】 （上）1D 2D 3AC 4AC 5A 6 AD（下）1、B 2、50 N 100 N3、B4、5、即摩擦力F=100 N支持力FN=100（5）N=327 N6、G=50=86.6 N