力的分解(上犹中学--黄焕群).ppt

3.5力的分解,江西上犹中学黄焕群,为什么四两可以拨千斤？,一、力的分解定则,1、力的分解是力的合成的逆运算,2、力的分解同样遵守平行四边行定则,分力F1、F2,合力F,力的合成,力的分解,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.,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!,已知一个力求它的分力的过程,叫做力的分解,如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形,按力所产生的实际作用效果进行分解,二、确定分力的原则,例如：重力,效果一：使物体沿斜面下滑,效果二：使物体紧压斜面,体会重力的作用效果,G,例1：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G能对物体产生哪些效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？,两个分力的大小为：,分析：斜面倾角越大,联系实际：高大的桥为什么要造很长的引桥？,G1增大，G2减小,q,1、某人用力F斜向上拉物体，请分析力F产生的效果。,两个分力的大小为：,巩固练习：,2、小球静止在斜面和挡板之间，请分解小球所受的重力。,F1/G=tanF1=GtanG/F2=cosF2=G/cos,所以，我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.,注意：F1、F2并不是球对斜面、挡板的压力，只是大小相等。,补充：,按实际效果分解的几个常见实例,矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物理量,标量：只有大小没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量,矢量相加的法则,三角形定则与平行四边形定则实质一样,把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做三角形定则,合矢量,分矢量,另一分矢量,说一说,如图，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v1、v2，按照三角形定则找出变化量v吗？,v2-v1=v,v2=v1+v,尾尾相连，封口指向被减数的有向线段是矢量差。,三、力的分解的探讨,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。,1、已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小。,F1,F2,F2,有唯一解,有唯一解,（3.）当FsinF1F且F1F2）,力的分解的解的个数,F1,有无数组解,我们不可能直接用双手把一段圆木掰成两半，但若我们使用斧子，就很容易将圆木向两边劈开(如下图)仔细观察你会发现，斧子的横截面就像是两个背靠背粘合在一起的斜面斧子这种独特的形状能够将一个较小的力分解成两个较大的分力想一想，这是什么原因呢？,讨论与交流？,解析：当合力一定时，分力的大小和方向将随着分力间夹角的改变而改变两个分力间的夹角越大，分力也就越大(如下图)刀、斧等工具正是利用了这一道理将刀斧的刃做薄，使其锋利；将其背适当做厚，使劈开物体的分力之间的夹角较大，产生的分力也就越大,现在,你知道为什么四两可以拨千斤了吗？,O,F,正交分解的步骤：,四、力的正交分解,建立xoy直角坐标系,沿xoy轴将各力分解,求xy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：,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。,Fx=F1x+F2x+F3x+,Fy=F1y+F2y+F3y+,F3x=F3F3y=0,坐标的选取：原则上是任意的，实际问题中，让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力。,如图所示，悬臂梁AB一端插入墙中，其B端有一光滑的滑轮。一根轻绳的一端固定在竖直墙上，另一端绕过悬梁一端的定滑轮，并挂一个重10N的重物G，若悬梁AB保持水平且与细绳之间的夹角为30，则当系统静止时，悬梁臂B端受到的