高中物理 4.2 力的分解（情境互动课型）课件 鲁科版必修1.ppt

第2节力的分解 山西悬空寺 欣赏 古代建筑中的力学之美 跨海大桥 欣赏 当代建筑中的力学之美 力可以合成 是否也可以分解呢 悬空寺和跨海大桥之重由谁来承担 情景思考 1 理解分力的概念 理解力的分解是力的合成的逆运算 2 理解力的分解要以该力作用的实际效果为依据 会用直角三角形的有关知识计算分力 3 会根据平行四边形定则求分力 4 掌握力的正交分解 5 能应用力的分解分析日常生产和生活中的问题 重点 1 定义 求一个已知力的分力叫做力的分解 一 力的分解例如 绳上挂物 2 依据 力的分解是力的合成的逆运算 也遵循平行四边形定则 把一个已知力f作为平行四边形的对角线 那么与力f共点的平行四边形的两个邻边就表示力f的两个分力 如果没有其他限制 对于同一条对角线 可以作出无数个不同的平行四边形 3 原则 尽管力的分解没有确定的结果 但在解决具体的物理问题时 一般都按力的作用效果来分解 例如 重力 怎样分解力是由研究的问题所决定的 选择的分解方法要有利于问题的解决 一般情况下 要选择按力的实际作用效果进行分解 效果一 使物体沿斜面下滑效果二 使物体紧压斜面 例1 某人用力f斜向上拉物体 f与水平方向的夹角为 请分析力f产生的作用效果 将力f分解 f1 fcos f2 fsin f f1 f2 解析 f 例2 倾角为 的斜面上放有一个物体 如图所示 该物体受到的重力mg能对物体产生哪些作用效果 应当怎样分解重力 分力的大小各是多大 解析 两个分力的大小为 g1 mgsin g2 mgcos 联系实际 高大的桥为什么要造很长的引桥 1 力的分解是力的合成的逆运算注意 几个分力与原来那个力是等效的 它们可以互相代替 并非同时并存 二 力的分解法则 合力f 分力f1和f2 合成 分解 等效替代 2 力的分解同样遵守平行四边形定则 例3 如图所示 一个重为g 10n的物体被固定在天花板上的两根细绳ao与bo系住 两根细绳与天花板的夹角分别为30 和60 求两根细绳分别受到多大的拉力 解析 物体由于受到重力的作用对细绳产生了拉力 拉力的方向沿细绳方向 求出重力沿细绳方向的两个分力即可得到细绳受到的拉力 如图所示 作出重力沿细绳方向的分力 根据直角三角形知识可得 tbo g1 gcos30 ntao g2 gsin30 5n 30 三 力的正交分解定义 把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解正交分解步骤 建立xoy直角坐标系 沿x y轴将各力分解 求x y轴上的合力fx fy 最后求fx和fy的合力f如图所示 将力f沿力x y方向分解 可得 例4 三个力f1 f2与f3共同作用在o点 如图该如何正交分解 解析 例5 木箱重500n 放在水平地面上 一个人用大小为200n 与水平方向成30 的向上的力拉木箱 木箱沿地面匀速运动 求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力 怎样去建立坐标系呢 原则上是任意的 实际问题中 让尽可能多的力落在直角坐标系x y轴方向上 就可以尽可能少分解力 解 画出物体受力图 平行于地面建立直角坐标系 把力f分解为沿水平方向的分力f1和沿竖直方向的分力f2 由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态 所以f1 f 0n f2 g 0f f1 fcos30 200 0 866n 173 2nn g f2 g fsin30 500 200 0 5 n 400n所以地面所受的压力n n 400n 例6 轻杆受到的压力和细绳受到的拉力分别为多大 解析 四 拓展提高拓展1 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提示 三角形定则实际上是平行四边形定则的简化 它的应用使力的分解更加简洁 拓展2 力的分解有唯一解的条件1 已知合力和两个分力的方向 求两个分力的大小 2 已知合力和一个分力的大小和方向 求另一个分力的大小和方向 f1 f2 f2 例7 把竖直向下180n的力分解成两个分力 使其中一个分力的方向水平向右 大小等于240n 求另一个分力的大小和方向 解 如图所示 将力f分解成f1和f2 37 与水平方向成37 夹角 解决力的分解习题的思路 实际问题 两分力方向 作平行四边形 应用数学知识计算 力的作用效果 力的分解定则 将力的大小的计算转化为边长的计算 1 将一个力f分解为两个力f1和f2 那么下列说法中错误的是 a f是物体实际受到的力b f1和f2不是物体实际受到的力c 物体同时受到f1 f2和f三个力的作用d f1和f2共同作用的效果与f相同 c 2 多选 关于力的分解下列说法正确的是 a 分力总是小于合力b 将力进行正交分解时 分力总是小于合力c 将10n的力进行分解 可能得到50n的分力d 将10n的力进行分解 不可能得到1n的分力 bc 3 多选 将一个大小为10n的力分解为两个分力 如果已知其中的一个分力的大小为15n 则另一个分力的大小可能是 a 5nb 10nc 15nd 30n abc 4 如图所示 一个半径为r 重力为g的光滑均匀球 用细绳挂在竖直光滑墙壁上 悬点到球心o的距离为2r 则绳子的拉力f和球对墙壁的压力n的大小分别是