第三章 5 力的分解.ppt

5力的分解,1理解力的分解和分力的概念2能够根据力的作用效果确定分力的方向3会用平行四边形定则或三角形定则解决力的分解问题.,1定义：求一个已知力的_的过程2与合成的关系：力的分解是力的合成的_,力的分解,逆运算,分力,图351,3分解法则：把一个已知力F作为平行四边形的_，与力F共点的平行四边形的两个_，就表示力F的两个分力F1和F2.如图351所示,对角线,邻边,4分解依据：依据平行四边形定则，如果没有限制，一个力可以分解为_对大小、方向不同的分力实际问题中，应把力向_方向来分解特别提醒两个已知力的合力大小、方向唯一，但将某个力进行分解时，分力不确定,无数,实际作用效果,1把一个力分解为两个力时，下列说法中正确的是()A一个分力变大时，另一个分力一定要变小B两个分力可同时变大、同时变小C不论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的两倍D不论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半解析当两个分力夹角很大时，任何一个分力都可能大于合力的两倍，故选项C不正确；当两个分力方向相同时，两个分力取最小值，此时FF1F2，显然F1、F2不能同时小于,合力的一半，故选项D正确；由于两分力的大小与两分力夹角有关，所以一个分力变大，另一个可变大，也可变小，故选项A错、B正确答案BD,元贝驾考元贝驾考2016科目一科目四驾考宝典网,1矢量：既有大小，又有方向，合成时遵守_或_的物理量2标量：只有大小，没有方向，求和时按照_相加的物理量3三角形定则：把两个矢量_，从第一个矢量的_指向第二个矢量的_的有向线段就表示合矢量的大小和方向三角形定则与平行四边形定则实质上是_如图352.,矢量相加的法则,平行四边形定则,三角形定则,算术法则,首尾相接,始端,末端,一样的,特别提醒有大小和方向的物理量不一定是矢量，如电流就是标量，但所有的矢量一定遵守平行四边形定则,图352,2.大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形，下列四个图中，这三个力的合力最大的是(),解析A选项中把F2平移到F1和F3的箭尾处，以F2和F3为邻边构成的平行四边形的对角线正好和F1重合，即合力的大小为F1，方向与F1相同，则F1、F2、F3三个力的合力为2F1.同理，B选项中把F1平移，可以求得三个力的合,力为零；C选项中把F3平移，可以求得三个力的合力为2F2；D选项中把F1平移，可以求得三个力的合力为2F3.又因为图中的线段长短表示力的大小，所以位于斜边上的F2最大故选项C正确答案C,1力的分解的解题思路,力的常规分解法,2按实际效果分解的几个实例,3.一个力只有一组分力的条件(1)已知合力和两个分力的方向；(2)已知合力和某一个分力的大小及方向,【典例1】在倾角37的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G20N的光滑圆球，如图353所示，试求这个球对斜面的压力,图353,和对挡板的压力(sin370.6cos370.8),解析球受到竖直向下的重力作用，该重力总是使球向下运动，但由于斜面和挡板的限制，球才保持静止状态因此，球的重力产生了两个效果：使球垂直压紧斜面和使球垂直压紧挡板如右图所示，将球的重力G分解为垂直于斜,答案25N，方向垂直斜面向下15N，方向垂直挡板向左,力分解的一般步骤(1)依据力的实际作用效果确定两分力的方向(2)以该力为对角线，沿两分力的方向作邻边，画平行四边形(3)根据力与某三角形的边角关系，应用数学知识求解,【跟踪1】如图354所示用一根细绳和一根轻直杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当A处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用力的方向判断完全正确的是图中的(),图354,解析A处受到竖直绳竖直向下的拉力F，该力有两个作用效果：沿倾斜的细绳斜向右下方拉紧细绳，沿杆水平向左压紧杆，因此将拉力F沿上述两个方向分解，可得力的平行四边形，如图所示，故只有选项D正确,答案D,1目的：便于运算，“分”的目的是为了更好的“合”2步骤(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，应使尽量多的力在坐标轴上,力的正交分解法,图355,(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，如图355所示(3)标出力与x轴或力与y轴的夹角，列出Fx、Fy的数学表达式,(4)分别求出x轴、y轴上各力的分力的合力，即：FxF1xF2xFyF1yF2y,【典例2】如图356所示，重为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60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大小,图356,规范解答人和物体静止，所受合力皆为零，对物体受力分析得到：绳的拉力F等于物重200N；人受四个力作用，将绳的拉力分解，即可求解如图所示，将绳的拉力分解得：水平分力,正交分解法不仅可以应用于力的分解，也可应用于其他任何矢量的分解，我们选取坐标系时，可以是任意的，不过选择合适的坐标系可以使问题简化，通常坐标系的选取有两个原则：(1)使尽量多的矢量落在坐标轴上；(2)尽量使未知量落在坐标轴上,【跟踪2】已知竖直平面内有一个大小为10N的力作用于O点，该力与x轴正方向之间的夹角为30，与y轴正方向之间的夹角为60，现将它分解到x轴和y轴方向上，则(),答案B,力的分解中多解问题通常是依据力的三角形法则作出图，某个分力大小不变时往往以该力的大小为半径画圆，某个分力大小可以变化时往往先找出其最值(最大值、最小值)，然后再加以讨论,力分解的多解问题,【典例3】把一个力分解为两个力F1和F2，已知合力为F40N，F1与合力的夹角为30，如图357所示若F2取某一数值，可使F1有两个大小不同的数值，则F2大小的取值范围是什么？,图357,解析以合力的箭头为圆心，以F2的大小为半径去画圆弧与F1相交，分别可得到图所示的几种情况：,(1)当F220N时，圆弧与F1没有交点，即不能画出平行四边形，无解,(3)当20NF240N时，圆弧与F1有两个交点，有两个解，即F2的某一数值对应着F1的两个不同的数值，如图(b)所示(4)当40NF2时，圆弧与F1虽然有两个交点，但只能做出一个平行四边形，F1只有惟一解如图(c)所示所以，若F2取某一数值，可使F1有两个大小不同的数值，则F2的取值范围为20NF240N.,答案20NF240N,如图358所示，半圆形支架BAO，两根细绳OA与OB结于圆心O，下端悬挂重为G的物体，使OA绳固定不动，在将OB绳的B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C,【我来冲关】,图358,的过程中，分析OA绳与OB绳所受力的大小如何变化,解析因为绳结O受到重物的拉力T，所以才使OA绳和OB绳受力，因此将拉力T分解为TA和TB，如图所示，OA绳固定，则TA的方向不变，在OB绳,向上靠近OC的过程中，在B1、B2、B3三个位置，两根绳受的力分别为TA1和TB1，TA2和TB2，TA3和TB3，从图形上看出TA一直减小，而TB却是先变小后增大，当OB与OA垂直时，TB最小答案见解析,【状元微博】,1在图359中，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30.如把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为(),按力的实际效果分解力,图359,答案A,2如图3510所示，一位重600N的演员悬挂在绳上若AO绳与水平方向的夹角为37，BO绳水平，则AO、BO两绳受到的力各为多大？(sin370.6，cos370.8),正交分解法的应用,图3510,解析人对竖直绳的拉力F等于人的重力G，由于该力的作用AO、BO也受到拉力的作用，因此F产生了沿AO方向、BO方向使O点拉绳的分力F1、F2，,答案1000N800N,3如图3511所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面间的动摩擦因数相同，受到三个相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是(),图3511,A甲、乙、丙所受摩擦力相同B甲受到的摩擦力最大C乙受到的摩擦力最大D丙受到的摩擦力最大,解析三个物体沿地面滑动，受到的均为滑动摩擦力，且FfFN.三个物体中，乙受到的力F因有沿竖直方向向下的分力Fsin作用，可知FN乙mgFsin，同理FN甲mgFsin，而FN丙mg，因此，乙受到的摩擦力最大，甲受到的摩擦力最小，只有C正确答案C,4一个物体