内容正文:
5 力的分解
第三章 相互作用
1 | 力的分解
1.定义:已知一个力求它的① 分力 的过程。
2.分解法则:遵循② 平行四边形 定则。
3.力的分解与力的合成的关系:力的分解是力的合成的③ 逆运算 。分力与合
力是④ 等效替代 关系。
4.分解方法
第1讲 描述运动的基本概念
把一个已知力F作为平行四边形的⑤ 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,如图所示。
5.分解依据
(1)依据平行四边形定则,如果没有限制,一个力可以分解为⑥ 无数 对大小、方
向不同的分力。
(2)实际问题中,要依据力的⑦ 实际作用效果 或需要分解。
第三章 相互作用
第1讲 描述运动的基本概念
2 | 矢量、标量相加的法则
1.矢量
既有大小,又有⑧ 方向 ,相加时遵从⑨ 平行四边形定则 或三角形定则的物
理量。
2.标量
只有大小,没有⑩ 方向 ,求和时按照 算术法则 相加的物理量。
3.三角形定则
把两个矢量 首尾相接 ,从第一个矢量的 始端 指向第二个矢量的
末端 的有向线段就表示合矢量的大小和方向,这种求合矢量的方法叫作三角
形定则。三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的,如图所示。
第三章 相互作用
第1讲 描述运动的基本概念
3 | 把力按实际效果分解的一般思路
两个应用实例
地面上的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可分解为沿水平方向的分力F1和竖直向上
的分力F2
质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个作用效果:一是使物体具有沿斜面下滑的趋势,二是使物体压紧斜面。两个分力分别为F1=mg sin α,F2=mg cos α
第三章 相互作用
第1讲 描述运动的基本概念
4 | 力的正交分解法
判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。
1.分力与合力是等效替代的关系,它们不是同时存在的。 ( √ )
2.在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则。 ( √ )
3.分解一个力时,只能按力的作用效果分解。 ( ✕ )
概念 将力沿着两个选定的相互垂直的方向进行分解,再分别沿这两个方向求合力,最后利用勾股定理求物体所受外力的合力的方法,叫力的正交分解法
目的 将矢量运算转换成简便的普通代数运算
优点 (1)可借助数学中的直角坐标系对力进行描述。
(2)分解时只需熟知三角函数关系、几何关系,简单、容易求解
适用情况 常用于三个或三个以上的力的合成
第三章 相互作用
第1讲 描述运动的基本概念
4.如果不加限制,一个力可以分解出无数多组分力。( √ )
5.三角形定则和平行四边形定则其实质是一样的,都是矢量运算的法则。 ( √ )
6.标量有时也有方向,所以有方向的标量在运算时也遵循平行四边形定则。 ( ✕ )
只有矢量运算时才遵循平行四边形定则,故该小题错误。
7.物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力和下滑力的作用。 ( ✕ )
物体沿光滑斜面下滑时,受到重力、支持力的作用,下滑力是重力的一个分力,下滑
力实际不存在,故该小题错误。
第三章 相互作用
第1讲 描述运动的基本概念
1 | 有条件限制的力的分解
(1)两种有唯一解情况
已知条件 示意图 解的情况
已知两个分力的方向 一组解
已知一个分力的大小
和方向 一组解
第三章 相互作用
第1讲 描述运动的基本概念
已知条件 示意图 解的情况
已知一个分力的大小
和另一个分力的方向 ①当F1=F sin θ时,有一
组解,如图(a)
②当F1<F sin θ时,无解,
如图(b)
③当F sin θ<F1<F时,有
两组解,如图(c)
④当F1≥F时,有一组
解,如图(d)
(2)四种其他的复杂情景
第三章 相互作用
第1讲 描述运动的基本概念
例题
(★★☆)把一个已知力分解,要求其中一个分力F1的方向跟F的方向成30°角,而大
小未知;另一个分力F2= F,但方向未知,则F1的大小可能是 ( C )
A. F B. F
C. F D. F
解析 如图所示,由于 <F2= F<F,所以F1的大小有两种情况,根据F2= F可知F2
有两个方向,F21和F22,对于F21利用几何关系可以求得F11= F,对于F22利用几何关
系得