【同步导学】高中物理课件 5 52页

第2节　力的分解\n1．理解分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算．2．会根据平行四边形定则求分力．3．掌握力的正交分解．4．能应用力的分解分析日常生产和生活中的问题．\n1．如果一个力产生的作用效果跟几个力共同作用产生的效果________，这个力就叫做那几个力的________，那几个叫________．求几个力的合力的过程叫做________．两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的________和________，这个法则叫做平行四边形定则．【答案】相同　合力　分力　力的合成　大小　方向\n\n【答案】一个作用效果是水平拉指头，另一个作用效果是压铅笔使之扎手心．\n\n一、分力、力的分解1．分力：几个力共同作用的效果，若与某一个力的作用效果_________，这几个力即为那个力的分力．2．力的分解(1)力的分解：求一个已知力的_____的过程．(2)分解法则：_________________(或三角形定则)——把已知力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.(3)分解与合成的关系：分解是合成的________．(4)力分解的依据：通常依据力的_____________进行分解．完全相同平行四边形定则对角线邻边逆运算实际作用效果分力\n1．空中索道，是尽量直好呢，还是让它稍松弛？如果你是工程技术人员，应怎样设计？【提示】应让它稍微松弛些，据分力和合力的大小关系，分力之间的夹角越大(索道绷直)，索道所受拉力越大，索道就容易损坏．\n二、力的正交分解1．正交分解有时根据处理问题的需要，不按力的效果分解，而是将某一力分解为两互为垂直的分力，如右图所示，F的两分力分别为F1和F2，则F1＝Fcosθ，F2＝_______.2．正交分解的优点：通过正交分解可以把不在同一直线上的矢量运算转化为___________________运算．Fsinθ坐标轴方向上的标量\n2.小明买了一皮箱，从用力的角度，你认为将皮箱推着走好，还是将皮箱拉着走好？【提示】拉着走好，因为斜向上的拉力可分解为水平拉力和竖直向上的力，从而减少了皮箱和地面间的压力，减小了摩擦力，而推着皮箱走，恰好增大了摩擦力．\n一、力的分解方法(一)——按效果分解所谓效果分解就是根据力的实际作用效果进行分解．下面举几个典型的例子加以说明：按实际效果分解\n实例分析地面上物体受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2\n质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1，二是使物体压紧斜面的分力F2.F1＝mgsinα，F2＝mgcosα.\n\n\n1．如右图所示，一只小球用绳OA和OB拉住，OA水平，OB与水平方向成60°角，这时OB绳受的拉力为8N，求小球重力及OA绳拉力的大小．\n\n\n二、力的分解方法(二)——正交分解法1．目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分”的目的是为了更好的“合”．2．适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成．3．步骤：(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上．\n\n(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，并在图上注明，用符号Fx和Fy表示，如右图所示．(3)在图上标出力与x轴或力与y轴的夹角，然后列出Fx、Fy的数学表达式，与两轴重合的力不需要分解．\n\n建立坐标系的原则：使尽量多的力落在坐标轴上，尽量减少分解力的个数．\n\n【答案】AD\n\n\n\n\nA．此时两臂受到的压力大小均为1.0×105NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105NC．若继续摇动把手，两臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，两臂受到的压力将减小\n【解析】把压力分解，根据力的平行四边形定则可知千斤顶所受的压力与两臂的分力相等，均为1.0×105N，若继续摇动把手，两臂间的夹角减小，则两臂所受的分力在合力不变的情况下将减小．故选项A、B、D正确．【答案】ABD\n\n【答案】BC\n用正交分解法求多个力的合力的基本思路是：先将所有的力沿两个互相垂直的方向分解，求出这两个方向上的合力，再合成所得的合力就是所有力的合力．不难看出，正交分解法求合力的依据是合力与分力的等效替代关系，即将一个力分解后利用它的两个分力求得的合力与直接利用这个力求合力其结果是相同的．\n\n\n\n1．下列说法正确的是()A．2N的力可以分解为6N和3N的两个分力B．10N的力可以分解为5N和4N的两个分力C．2N的力可以分解为6N和5N的两个分力D．10N的力可以分解为10N和10N的两个分力\n【解析】力的分解是力的合成的逆运算，6N与3N的合力范围是3N～9N．2N不在这一范围，即2N不能分解成6N和3N的两个分力．依此类推，可以判断其他选项是否正确．【答案】CD\n\n【解析】F1、F2两个力是mg的两个分力，其作用效果与重力mg等效，F1的作用是使物体沿斜面下滑，F2的作用是使物体压紧斜面；物体只受重力mg和斜面对物体的支持力N的作用．综上所述，选项C、D正确．【答案】CD\n\n【解析】在圆锥体两侧正对的两个力的夹角为120°，则合力大小为F，方向沿轴线向下，同理，其余正对的两个力的合力亦均为F，故2n个力的合力大小为nF.【答案】A\n【答案】AC\n5．如下图所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法，正确的是()\nA．小球的重力在乙种情况下不产生对斜面的作用效果B．小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力C．小球受到挡板的作用力的大小、方向均相同D．撤去挡板，小球所受合力方向将沿斜面向下\n【解析】本题考查斜面上物体的受力和力的分解的有关知识．斜面上静止的小球均受重力、斜面弹力和挡板弹力而处于静止状态．根据物体处于静止状态的受力特点，知甲、乙两球受挡板作用力的方向分别为水平向右和沿斜面向上，重力按实际作用效果可分解为使物体压紧斜面的力和使物体压紧挡板的力．撤去挡板后，小球受力的大小、方向也随之发生变化，甲、乙两种情况下小球所受的合力大小均为mgsinθ，方向沿斜面向下，故D选项正确．【答案】D\n\n【解析】(1)如下图所示．(2)推力向下的分力F1＝Fsin30°＝50N对地的作用力F合＝F1＋mg＝350N(3)反向时F′合＝mg－F1＝250N.\n\n练规范、练技能、练速度\n