2.6力的分解

1、2.62.6 力的分解力的分解1 1、理解分力及力的分解的概念、理解分力及力的分解的概念 2 2、理解力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算，并且都遵守、理解力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算，并且都遵守力的平行四邊形定則力的平行四邊形定則 3 3、掌握按力的作用效果進(jìn)行分解的一般步驟，學(xué)會(huì)判、掌握按力的作用效果進(jìn)行分解的一般步驟，學(xué)會(huì)判斷一個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果斷一個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果 4 4、理解力的正交分解法，會(huì)用直角三角形知識計(jì)算、理解力的正交分解法，會(huì)用直角三角形知識計(jì)算分力。分力。 鋼索對斜拉橋有拉力的作用，這個(gè)拉力有什么樣的作用鋼索對斜拉橋有拉力的作用，這個(gè)拉力有什么樣的作用效果呢？請同學(xué)們猜想一下？

2、效果呢？請同學(xué)們猜想一下？下面讓我們通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的猜想。下面讓我們通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證我們的猜想。如圖所示，我們用一根細(xì)線模擬鋼索，用鉛筆模擬橋身，如圖所示，我們用一根細(xì)線模擬鋼索，用鉛筆模擬橋身，掛上鉤碼，把細(xì)線掛在手指上，鉛筆的一端放到掌心，觀掛上鉤碼，把細(xì)線掛在手指上，鉛筆的一端放到掌心，觀察和感受細(xì)線拉力的作用效果。察和感受細(xì)線拉力的作用效果?？梢钥吹嚼Ξa(chǎn)生了兩可以看到拉力產(chǎn)生了兩個(gè)效果：一個(gè)是豎直向個(gè)效果：一個(gè)是豎直向上拉起鉤碼，一個(gè)是水上拉起鉤碼，一個(gè)是水平向右壓緊掌心。平向右壓緊掌心。由此可見，沿某一方向的力，能產(chǎn)生其他方向的作用效果。由此可見，沿某一方向的力，能產(chǎn)

3、生其他方向的作用效果。這些效果可以看成是由這個(gè)力的分力產(chǎn)生的。所以要研究這些效果可以看成是由這個(gè)力的分力產(chǎn)生的。所以要研究這些效果常常需要對力進(jìn)行分解。這些效果常常需要對力進(jìn)行分解。一一. .力的分解力的分解求一個(gè)力的分力的過程叫做求一個(gè)力的分力的過程叫做力的分解力的分解F FF F1 1F F2 2O力的分解也遵循力的平行四邊形定則，它是力的合成力的分解也遵循力的平行四邊形定則，它是力的合成的逆運(yùn)算的逆運(yùn)算F如果沒有其他限制，對于同一條對角線，可以作出無數(shù)如果沒有其他限制，對于同一條對角線，可以作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形個(gè)不同的平行四邊形由此看來：如果沒有條件限制，對于同一條對角線，可以由此

4、看來：如果沒有條件限制，對于同一條對角線，可以作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形。也就是說，一個(gè)力可以由作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形。也就是說，一個(gè)力可以由無數(shù)組分力來組成。無數(shù)組分力來組成。通常按力的通常按力的實(shí)際作用效果實(shí)際作用效果進(jìn)行分解進(jìn)行分解因此因此拖拉機(jī)拉耙拖拉機(jī)拉耙人拉箱子人拉箱子cos1FF 法Rt斜向上的拉力斜向上的拉力F產(chǎn)生了什么樣的作用效果？產(chǎn)生了什么樣的作用效果？FF1F2你能求出你能求出F的的作用效果作用效果F1和和F2嗎嗎？sin2FF 人騎自行車上下坡人騎自行車上下坡水滑梯水滑梯體會(huì)重力的作用效果。體會(huì)重力的作用效果。如何按照力的作用效果分解？如何按照力的作用效果分解？例例

5、1:1:放在斜面上的物塊，物塊所受到的重力產(chǎn)生怎么樣放在斜面上的物塊，物塊所受到的重力產(chǎn)生怎么樣的作用效果？的作用效果？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)演示演示重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：沿斜面方向向下和垂直于斜重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：沿斜面方向向下和垂直于斜面方向向下面方向向下結(jié)論結(jié)論因此，傾角為因此，傾角為的斜面上放有一個(gè)物體，該物體受到的重力的斜面上放有一個(gè)物體，該物體受到的重力G能對物體產(chǎn)生能對物體產(chǎn)生:(1)使物體沿斜面下滑使物體沿斜面下滑 (2)使物體緊壓斜面，使物體緊壓斜面，則應(yīng)該分解如下圖：則應(yīng)該分解如下圖：GG1G2兩個(gè)分力的大小為：兩個(gè)分力的大小為：方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下方向：垂直于斜面方向：垂直于斜面

6、向下向下學(xué)生分析：斜面傾角越大學(xué)生分析：斜面傾角越大F1 ， F2 _ 增大增大減小減小sin1GG cos2GG 高大的橋?yàn)槭裁匆旌荛L的引橋？高大的橋?yàn)槭裁匆旌荛L的引橋？為了減小斜面夾角從而減小重力沿斜面方向的分力的大小。為了減小斜面夾角從而減小重力沿斜面方向的分力的大小。長江大橋長江大橋做一做做一做 如圖，重為如圖，重為G G的球，被一豎直光滑擋板擋住，靜的球，被一豎直光滑擋板擋住，靜止在傾角為止在傾角為3030的光滑斜面上，試根據(jù)力的作用效果對物的光滑斜面上，試根據(jù)力的作用效果對物體所受重力進(jìn)行分解。體所受重力進(jìn)行分解。30GG2G1方向：垂直于斜面向下方向：垂直于斜面向下方向：水平

7、向左方向：水平向左30cos1GF30tan2GF例例2 2：如圖，固定在豎直墻上的三角支架，一端掛有重物，：如圖，固定在豎直墻上的三角支架，一端掛有重物，重物重重物重G G，求，求ACAC和和BCBC桿受到的力是多少？桿受到的力是多少？ABC實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示結(jié)論結(jié)論GG1G2tan1GG sin2GG 做一做做一做 如圖所示，如圖所示，ACAC為一輕質(zhì)桿，為一輕質(zhì)桿，BCBC是細(xì)繩，點(diǎn)所是細(xì)繩，點(diǎn)所掛重物重，求掛重物重，求ACAC、BCBC受到的力是多少。受到的力是多少。ABC實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)演示ABCGG1G2你做對了嗎？你做對了嗎？解答解答sin1GG tan2GG 1 1、分析力的作用效果

8、。、分析力的作用效果。2 2、根據(jù)力的作用效果確定分力的方向。、根據(jù)力的作用效果確定分力的方向。 3 3、根據(jù)已知力和兩個(gè)分力方向作平行四邊形進(jìn)行分解。、根據(jù)已知力和兩個(gè)分力方向作平行四邊形進(jìn)行分解。4 4、根據(jù)平行四邊形確定分力的大小和方向。、根據(jù)平行四邊形確定分力的大小和方向。力的分解的步驟：力的分解的步驟： GG1G2sin1GG cos2GG G1G2Gtan1GG cos2GG 大家談大家談為什么為什么薄薄的刀刃薄薄的刀刃能夠輕易劈開竹子？能夠輕易劈開竹子？F劈劈 F1F212FFF2 sin2F /2正交分解步驟：正交分解步驟：建立建立x yx y直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系沿沿x x、y

9、 y軸將各力分解軸將各力分解求求x yx y軸上的合力軸上的合力F Fx x、F Fy y的大小的大小yxFFxFyxFFcosyFFsin22xyFFF三、正交法分解力三、正交法分解力把一個(gè)力分解成互相垂直的兩個(gè)力，稱為正交分解法。把一個(gè)力分解成互相垂直的兩個(gè)力，稱為正交分解法。正交分解法可很方便的利用三角函數(shù)表示出分力來，并正交分解法可很方便的利用三角函數(shù)表示出分力來，并且可以把所有的分力集中到相互垂直的兩個(gè)方向上，方且可以把所有的分力集中到相互垂直的兩個(gè)方向上，方便求合力和分力，是物理學(xué)中最常用的方法。便求合力和分力，是物理學(xué)中最常用的方法。對直升機(jī)的螺旋槳產(chǎn)生的浮力分析對直升機(jī)的螺旋槳

10、產(chǎn)生的浮力分析FyxFxFyxFFsinyFFcos 例題例題在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個(gè)力在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個(gè)力F1、F2、F3、F4的大小的大小依次為依次為19 N、40 N、30 N和和15 N，方向如圖所示，求它們，方向如圖所示，求它們的合力。的合力。思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)建立恰當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系。建立恰當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系。(2)沿坐標(biāo)軸分解各力并求沿坐標(biāo)軸分解各力并求Fx、Fy。(3)由由Fx和和Fy求出合力的大小和方向。求出合力的大小和方向。 解析解析如圖如圖(a)所示建立直角坐標(biāo)系，把各個(gè)力分解所示建立直角坐標(biāo)系，把各個(gè)力分解到兩個(gè)坐標(biāo)軸上，并

11、求出到兩個(gè)坐標(biāo)軸上，并求出x軸、軸、y軸上的合力軸上的合力Fx和和Fy，有，有 FxF1F2cos 37F3cos 3727 N FyF2sin 37F3sin 37F427 N答案答案合力的大小約為合力的大小約為38.2 N，方向與，方向與F1夾角為夾角為45斜向上。斜向上。做一做做一做 如圖所示，重力為如圖所示，重力為500 N的人通過跨過定滑輪的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重的輕繩牽引重200 N的物體，當(dāng)繩與水平面成的物體，當(dāng)繩與水平面成60角時(shí)，角時(shí)，物體靜止，不計(jì)滑輪與繩的摩擦。求地面對人的支持物體靜止，不計(jì)滑輪與繩的摩擦。求地面對人的支持力和摩擦力的大小。力和摩擦力的大小。解析：解

12、析：人和物體靜止，所受合力皆為零，對物體分析得人和物體靜止，所受合力皆為零，對物體分析得到：繩的拉力到：繩的拉力F等于物重等于物重200 N；人受四個(gè)力作用，將；人受四個(gè)力作用，將繩的拉力分解，即可求解。如圖所示，將繩的拉力分解繩的拉力分解，即可求解。如圖所示，將繩的拉力分解得得：1 1將一個(gè)力將一個(gè)力F F分解為兩個(gè)不為零的力，下列哪種分解方法分解為兩個(gè)不為零的力，下列哪種分解方法是可能的是可能的( )( )A A分力之一垂直分力之一垂直F FB B兩個(gè)分力的大小與兩個(gè)分力的大小與F F的大小相同的大小相同C C一個(gè)分力的大小與一個(gè)分力的大小與F F的大小相同的大小相同D D一個(gè)分力與一個(gè)分

13、力與F F相同相同ABCABC2 2將一個(gè)力將一個(gè)力F F分解為兩個(gè)力分解為兩個(gè)力F F1 1、F F2 2，那么下列說法正確的，那么下列說法正確的是是( )( )A AF F是物體實(shí)際受到的力是物體實(shí)際受到的力B BF F1 1、F F2 2不是物體實(shí)際受到的力不是物體實(shí)際受到的力C C物體同時(shí)受到物體同時(shí)受到F F、F F1 1、F F2 2三個(gè)力的作用三個(gè)力的作用D DF F1 1、F F2 2共同作用的效果與共同作用的效果與F F相同相同ABDABD3 3已知力已知力F F分解為兩個(gè)不為零的力，下列情況具有唯一解分解為兩個(gè)不為零的力，下列情況具有唯一解的是的是( )( )A A已知兩個(gè)

14、分力的方向，并且不在同一直線上已知兩個(gè)分力的方向，并且不在同一直線上 B B已知一個(gè)分力的大小和方向已知一個(gè)分力的大小和方向C C已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向 D D已知兩個(gè)分力的大小已知兩個(gè)分力的大小 ABABG GG G2 2G G1 14 4將如圖中球的重力進(jìn)行合理分解。將如圖中球的重力進(jìn)行合理分解。1G5 5將如圖中球的重力進(jìn)行合理分解。將如圖中球的重力進(jìn)行合理分解。G GG G1 1G G2 26 6一個(gè)物體，放在水平面上對物體施加一個(gè)傾角為一個(gè)物體，放在水平面上對物體施加一個(gè)傾角為3030斜向上的力斜向上的力, ,如圖所示，當(dāng)這個(gè)力從零開始增加時(shí)，物體如圖所示，當(dāng)這個(gè)力從零開始增加時(shí)，物體所受的摩擦力將所受的摩擦力將 ( ) ( )A A逐漸增大逐漸增大 B B逐漸減小逐漸減小 C C先逐漸增大，后又減小先逐漸增大，后又減小D D先逐