3.5 力的分解（课件+word）-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（人教版必修1）浙江专用

第5课时　力的分解 [研究学考·明确要求] 知识内容 力的分解 考试要求 学考 选考 c c 基本要求 1.知道力的分解是力的合成的逆运算。 2.知道力的分解所遵循的规则，体会确定分力方向的方法。 3.掌握用作图法求分力的方法，并会用直角三角形知识计算分力。 4.能进一步区分矢量和标量，知道力的平行四边形定则是矢量相加的普遍规则。 5.初步掌握力的正交分解法，会分析生活和生产中简单的问题。 发展要求 1.了解三角形定则，知道其与平行四边形定则的本质相同。 2.能运用三角形定则定性分析简单的力的动态变化问题。 说明 1.不要求用相似三角形知识求分力。 2.不要求用求解斜三角形的知识求分力。 知识点一　力的分解 [基 础 梳 理] 1．定义 已知一个力求它的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算。 2．分解法则：遵循平行四边形定则。把一个已知力F作为平行四边形的对角线，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F1和F2。 3．分解依据：实际问题中，要根据力的实际作用效果进行分解。 思考　如图1所示，一人可以用一长绳将陷入泥坑中的小车拉出。 图1 ①人在绳子中间应向哪一方向用力拉最省力？人的拉力与绳子的张力是什么关系？ ②为何人施加于绳子上的拉力可以产生比拉力大得多的张力？ 答案　①人在绳子中间应向垂直车和树连线的方向用力拉最省力。人的拉力与绳子的张力是合力和分力的关系。 ②人的拉力产生两个效果，分别沿两绳伸长的方向分解，如图所示。由于角θ较小，所以绳子的张力F1、F2很大。 [典 例 精 析] 【例1】 如图2所示，一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ＝60°，所有接触点和面均不计摩擦。试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2。 图2 解析　小球的重力产生两个作用效果：压紧墙壁和A点，作出重力及它的两个分力F1′和F2′构成的平行四边形，如图所示。 小球对墙面的压力F1＝F1′＝mgtan 60°＝100 N，方向垂直墙壁向右； 小球对A点的压力F2＝F2′＝＝200 N，方向沿OA方向。 答案　100 N　200 N [技巧点拨]　(1)一个力可以有无数对分力，但在具体问题中，一般根据这个力在该问题中的实际效果来分解，这就要求在分解力之前必须弄清楚力的作用效果。具体方法： (2)如下表所示是将重力按作用效果分解的几个实例。 实例 分析 [来源:学科网ZXXK] 质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体沿斜面下滑，相当于分力F1的作用；二是使物体垂直压紧斜面，相当于分力F2的作用。F1＝mgsin α，F2＝mgcos α 质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球垂直压紧挡板，相当于分力F1的作用；二是使球垂直压紧斜面，相当于分力F2的作用。F1＝mgtan α，F2＝ 质量为m的光滑小球被细绳挂在竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是使球垂直压紧墙面，相当于分力F1的作用；二是使球拉绳，相当于分力F2的作用。F1＝mgtan α，F2＝ A、B两点位于同一水平线上，质量为m的物体被AO、BO两等长的绳拉住，其重力产生两个效果：一是使物体拉OA绳，相当于分力F1的作用；二是使物体拉OB绳，相当于分力F2的作用。F1＝F2＝ [即 学 即 练] 1．(2016·9月金华十校联考)如图3所示，拖拉机拉着耙耕地，拉力F与水平方向成α角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为(　　) 图3 A．Fsin α B．Fcos α C．Ftan α D． 解析　由力的平行四边形定则知：F分解示意图如图，由三角函数得：F水平＝Fcos α，所以B正确，A、C、D错误。 答案　B 2．(2018·东阳中学期中)剪式千斤顶越来越得到广泛的应用，特别是在汽车换胎的时候。当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为2.0×104 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°。则(　　) 图4 A．此时两臂受到的压力大小均为1.0×104 N B．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 N C．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 解析　将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分力F1、F2，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，由2F1cos θ＝F，得F1＝＝2.0×104 N，分析可知，F不变，当θ减小时，cos θ增大，F1减小，故D正确，A、B、C错误。 答案　D 知识点二　矢量相加的法则 [基 础 梳 理] 1．矢量：既有大小，又有方向，合成时遵守