内容正文:
十一、力的分解---易错点、易混淆点突破
一、力的分解
(1)从理论上分解
没有条件限制时,从理论上说,一个力可分解为无数对大小、方向不同的分力.
(2)有限制条件的力的分解
①已知合力和两个分力的方向时,有唯一解.(如图所示)
②已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解.(如图所示)
③已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时,若F与F1的夹角为α,有下面几种可能
甲、当Fsin α<F2<F时,有两解,如图甲所示.
乙、当F2=Fsin α时,有唯一解,如图乙所示.
丙、当F2<Fsin α时,无解,如图丙所示.
丁、当F2>F时,有唯一解,如图丁所示.
1.已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N.则( )
A.F1的大小是唯一的
B.F2的方向是唯一的
C.F2有两个可能的方向
D.F2可取任意方向
答案:C
解析:由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出:因F2=30 N>F20=Fsin 30°=25 N,且F2<F,所以F1的大小有两个,即F1′和F1″,F2的方向有两个,即F2′的方向和F2″的方向,故选项A、B、D错误,选项C正确.
变式题1(多选)已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为eq \f(\r(3),3)F,方向未知,则F1的大小可能是( )
A.eq \f(\r(3)F,3)
B.eq \f(\r(3)F,2)
C.eq \f(2\r(3)F,3)
D.eq \r(3)F
答案:AC
解析:如图所示,因F2=eq \f(\r(3),3)F>Fsin 30°,故F1的大小有两种可能情况,由ΔF=(2,2)eq \r(F-(Fsin 30°)2)
=eq \f(\r(3),6)F,即F1的大小分别为Fcos 30°-ΔF和Fcos 30°+ΔF,即F1的大小分别为eq \f(\r(3),3)F和eq \f(2\r(3),3)F,A、C正确.
2.将物体所受重力按力的作用效果进行分解,下列图中错误的是( )
答案:C
解析:A图中,重力产生了使物体下滑的效果及挤压斜面的效果,故A作图正确;B图中,重力产生了向两边拉绳的效果,故B作图正确;C图中,重力产生了挤压两墙壁的效果,两分力分别垂直于墙面,故C作图错误;D图