正交分解高一物理必修1受力分析之正交分解课件.pptVIP

丹寨民族高级中学 F x y O Fy Fx 力的正交分解力的正交分解 定义：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解 正交相互垂直的两个坐标轴 F1 F2 F3 x y O F2y F1y F3y F3xF1x F2X 例：三个力F1、F2与F3 共同作用在O点。如图, 该如何正交分解？ x y O Fx Fy F 目的： 是化复杂的矢量运算为普通的代数运 算，将力的合成化简为同向或反向或垂直 方向。便于运用普通代数运算公式来解决 矢量的运算。 2、以力的作用点为坐标原点，恰当地建立直角坐标 系，标出x轴和y轴。 步骤 3、将不在坐标轴上的各力分解为沿两坐标轴方向 的分力，并在图上标明。 4、将坐标轴上的力分别合成，按坐标轴规定的方向求代数和 即：Fx合=F1x+F2x+F3x+ Fy合=F1y+F2y+F3y+ 5、最后求再求合力F的大小和方向 1、先对物体进行受力分析，画出受力示意图。 注意：坐标轴方向的选择虽具有任意性， 但原则是：使坐标轴与尽量多的力重合， 使需要分解的力尽量少和容易分解。 y x 正交分解法 如图，物体重力为10N，AO绳与顶板间的夹角为45， BO绳水平，试用计算法求出AO绳和BO绳所受拉力的大小。 A O B C FAO FAOX FAOY FAOY=FAOcos45=G FAOX=FBO=G y x o 正交分解法 如图，氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形，若测得 绳子与水平面的夹角为37，已知气球受到空气的浮力为15N， 忽略氢气球的重力，求： 氢气球受到的水平风力多大？ 绳子对氢气球的拉力多大？ 风 37 FTsin37=15N FTcos37=F 15N FT FTsin37 FTcos37 F 正交分解法 如图，物体A的质量为m，斜面倾角，A与斜面间的动 摩擦因数为，斜面固定，现有一个水平力F作用在A上，当 F多大时，物体A恰能沿斜面匀速向上运动？ F FN=Fsin+Gcos Fcos=Gsin+Ff A y x Gsin Gcos F G FN Ff Fsin Fcos Ff=FN 例1：一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 正交分解法 计算多个共点力的合力时，正交分解法显得简明方便 正交分解法求合力，运用了“欲合先分”的策略，降低了 运算的难度，是解题中的一种重要思想方法。 选择合适的坐标 分解不在坐标上的力 进行同轴的代数和的运算 将两个垂直的力合成 G F1 F2 解：将重力G 按如图分解 F1=Gtan370 F2=G/cos370 G FN1 FN1 解:以球为对象 由于球静止 F合=0 FN1=Gtan370 N2=G/cos370 解:以球为对象 建立如图坐标 Fx=0 FN1 - FN2sin370=0 Fy=0 FN2cos370 - G=0 x y FN1 FN1 G 左图:=370光滑球重G=100N,试用三种 方法,求:球对斜面、对挡板的作用力? 分解法四边形法 正 交 法 1如图所示，用绳AO和BO吊起一个重 100N的物体，两绳AO、BO与竖直方向 的夹角分别为 30o和45o，求绳AO和BO 对物体的拉力的大小。 2. 如图所370，sin3700.6 cos370 0.8。箱子重G200N，箱子与地面的 动摩擦因数0.30。要匀速拉动箱子， 拉力F为多大？ 3.如图，位于水平地面上的质量为M的小木块 ，在大小为F、方向与水平方向成a角的拉力 作用下沿地面作匀速直线运动。求： 1.地面对物体的支持力？ 2.木块与地面之间的动摩擦因数？ 5如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮 的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成60o 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。 600 7如图所示重20N的物体在斜面上匀速下滑，斜