第五节力的分解2.ppt

1 拖拉机斜向上拉耙的力F产生了什么效果 思考 使耙克服泥土阻力前进 将耙向上提 作用效果 F1 F2与F对物体作用的效果相同 力F1 F2可以替代力F 是力F的两个分力 2 这样的效果能否用两个力F1和F2来实现 方向怎样 一 力的分解 1 力的分解 求一个力的分力 2 力的分解是力的合成的逆运算 分力的合力就是原来被分解的力 3 力的分解的方法 平行四边形定则 作法 把已知力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也就表示力F的两个分力 F F1 F2 4 若没有其它限制 同一个力可以分解为无数对大小 方向不同的分力 F F1 F2 F3 F4 F5 F6 5 实际情况中 力的分解根据力的作用效果进行 例1 如图 根据力的作用效果对物体所受到的重力进行分解 并求出分力的大小和方向 G1 G2 G1 G Sin G2 G Cos 方向 沿斜面向下 方向 垂直于斜面向下 力分解的一般步骤 1 根据力F的作用效果 画出两个分力的方向 2 把力F作为对角线 画出平行四边形得分力 3 求解分力的大小和方向 F a b 高大的桥要造很长的引桥 来减小桥面的倾角 6 力分解的定解条件 1 已知两分力的方向 2 已知一个分力的大小和方向 二 矢量相加的法则 1 平行四边形定则在位移运算中的应用 探求 人从A到B 再到C的过程中 总位移与两段位移的关系 A B C X1 X2 X 2 三角形定则 把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法 一个物体的速度V1在一小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 3 矢量和标量 矢量 有大小 又有方向 相加时遵循平行四边形定则 标量 有大小 没有方向 求和时按算术法则相加 V1 V2 V 说一说 例2 如图 物体受到与水平方向成30 角的力F 100N作用 根据力的作用效果对F进行分解 并求出两分力的大小和方向 F1 F2 F1 F Cos F2 F Sin 50N 方向 水平向右 方向 竖直向上 例3 如图 重为50N的球 被一竖直光滑挡板挡住 静止在倾角为30 的光滑斜面上 试根据力的作用效果对物体所受重力进行分解 并求出两分力的大小和方向 F1 F2 F1 G Cos F2 G tan 方向 水平向左 方向 垂直于斜面向下 变型 挡板位置改变F1F2的变化120 swf F12 F123 F1234 先求出任意两个力的合力 再求出这个合力跟第三个力的合力 直到把所有的力都合成进去 最后得到的结果就是这些力的合力 F 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 例 三个力F1 F2与F3共同作用在O点 如图 该如何正交分解 Fx Fy F 目的 基本思想 正交分解法求合力 运用了 欲合先分 的策略 即为了合成而分解 降低了运算的难度 是一种重要思想方法 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 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 从生活走向物理 从物理走向社会 四两拨千斤 情景 汽车陷入野外树林里的泥坑中 司机手中只有一根长绳 请想办法帮司机把车拉出来 学以致用 F F1 F2 实现小力变大力 四两拨千斤 实际应用非常广泛 请作图解释 四两拨千斤单手拉大车 现象 巩固练习 1 一个力 如果它的两个分力的作用线已经给定 分解结果可能有种 注意 两分力作用线与该力作用线不重合 1 2 一个水平向右的80N的力分解为两个分力 一个分力竖直向下大小为60N 求另一个分力的大小和方向 3 有一个力大小为100N 将它分解为两个力 已知它的一个分力方向与该力方向的夹角为30 那么 它的另一个分力的最小值是N