高一物理人教版必修一课件：第三章相互作用 5 力的分解

1、3.5 力的分解,1、共点力,物体所受各力的作用点在物体上的同一点或力的作用线相交于一点的几个力叫做共点力。,能简化成质点的物体受到的各个力可视为共点力。,一、共点力的平衡条件,3、共点力的平衡条件,在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0.,即: F合=0,2、平衡状态,静止状态或匀速直线运动状态，叫做平衡状态。,一、共点力的平衡条件,4、物体平衡的两种基本模型,G,N,N=G,G,N,F,f,N=G,f =F,一、共点力的平衡条件,二力平衡条件:等大、反向、共线.,5、研究物体平衡的基本思路和基本方法,（1）转化为二力平衡模型合成法,很多情况下物体受到三个力的作用而平衡，其中任意两个力的合力

2、必定跟第三个力等大反向。,F,一、共点力的平衡条件,三力平衡条件: 任意两个力的合力与第三个力 等大、反向、共线。,据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为合成法。,5、研究物体平衡的基本思路和基本方法,（1）转化为二力平衡模型合成法,很多情况下物体受到三个力的作用而平衡，其中任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向。,一、共点力的平衡条件,三力平衡条件: 任意两个力的合力与第三个力 等大、反向、共线。,据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为合成法。,例与练,1、如图所示，在倾角

3、为的斜面上，放一重力为G的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：斜面和挡板对球的弹力大小。,对球受力分析：,G,F1,F2,F,F=G,F1=F/cos=G/cos,F2=Ftan =Gtan,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,把所有的力放在一个直角坐标系内沿轴方向分解,根据“同向相加,异向相减”的原则分别得出两坐标轴方向上的合力. 最后 (如果需要) ,再对两坐标轴上得出的合力进行合成得到最终的合力.,正交分解法则,Fx合=Fx-f= G sin-f Fy

4、合=N-Fy= N-Gcos,建立坐标轴x轴和y轴时应使尽量多的力落在坐标轴上,减少分解.,小窍门1,求合力的基本方法有作图法和计算法。,正交分解法,正交分解法的优点：,作图法原理简单易掌握，但结果误差较大。,定量计算多个共点力的合力时，如果连续运用平行四边 形定则求解，一般需要解多个任意三角形，一次接一次地求 部分合力的大小和方向，计算十分麻烦。而用正交分解法求 合力就显得十分简明方便。,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。,正交分解法,正交分解法的操作：,适当选择坐标,分解不在坐标上的力,同一坐标轴上进行代数和运算,互成直角的两力合成

5、：大小和方向,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,-正交分解法解决平衡问题,当运用正交分解法把所有的力放在一个直角坐标系内时,x轴上的合力和y轴上的合力均为0.,利用正交分解法解题的的一般步骤：,1、分析物体的受力情况；,2、建立直角坐标系；,3、根据物体沿轴或轴的所处的状态列方程求解。,建立原则： 、沿物体的运动方向和垂直于物体的运动方向； 、沿力的方向，使尽量多的力在坐标轴上。,小窍门2,G,F1,F2,解：将重力G按如图分解,F1=Gtan370 F2=G/cos370,G,N1,N2,解:以球为对象,由于球静止 F合=0 N1=Gtan370 N2=G/cos370,解:以球为对象 建立如图坐标,Fx=0 N1 - N2sin370=0 F