内容正文:
已知条件
分解示意图
解的情况
已知两个分力的方向
唯一解
已知一个分力的大小和方向
唯一解
已知一个分力(F2)的大小和另一个分力(F1)的方向
①F2<Fsin θ
无解
②F2=Fsin θ
唯一解且为最小值
③Fsin θ<F2<F
两解
④F2≥F
唯一解
03 相互作用——力
[-考点-06-] 力的分解
一、力的效果分解法
1.力的分解遵循的规律:平行四边形定则.
2.根据力的作用效果确定分力的方向.
3.基本思路
二、力的正交分解法
1.力的正交分解法
把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法.正交分解的目的是方便求合力,尤其适用于物体受多个力的情况.
2.力的正交分解的方法和步骤
力的分解的讨论
把力按照题中给定的条件分解.若代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段能构成平行四边形(或三角形),说明合力可以分解成给定的分力,即有解;若不能,则无解.常见的有以下几种情况:
典例1如图所示,一质量分布均匀的小球静止在固定斜面和竖直挡板之间,各接触面均光滑,小球质量为m=100 g,按照力的效果作出重力及其两个分力的示意图,并求出各分力的大小.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
典例2在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N,方向如图所示,求它们的合力.(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)
1.(多选)(2023·榆次一中·期中)将物体所受重力按力的作用效果进行分解,下列图中正确的是( )
2.(2022·连城县第一中学高一阶段练习)如图所示,把光滑斜面上的物体所受重力mg(g为重力加速度)分解为F1、F2两个力,图中FN为斜面对物体的支持力,则下列说法正确的是( )
A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力
B.物体受到mg、FN、F1、F2共四个力的作用
C.F2是物体对斜面的压力
D.力FN、F1、F2这三个力的作用效果与mg、FN这两个力的作用效果相同
3.(多选)如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,在与水平方向成θ角的拉力F作用下保持静止,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,下列判断正确的是( )
A.物体对地面的压力为mg
B.物体受到地面的支持力为mg-Fsin θ
C.物体受到的摩擦力为F
D.物体受到的摩擦力为Fcos θ
4.(2022·西北农林科技大学附中高一期末)在同一平面内有三个共点力,它们的大小和方向如图所示.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则这三个力的合力大小为( )
A.5 N B. N
C. N D.7 N
5.如图所示,将一个已知力F分解为F1和F2,已知F=10 N,F1与F的夹角为37°,则F2的大小不可能是(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )
A.4 N B.6 N
C.10 N D.100 N
6.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有两个方向 D.F2可取任意方向
7.如图所示,力F作用于物体的O点.现要使作用在物体上的合力沿OO′方向,需再作用一个力F1,则F1的最小值为( )
A.F1=Fsin α B.F1=Ftan α
C.F1=F D.F1<Fsin α
8.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面间的动摩擦因数均相同,受到三个大小相同的作用力F,当它们滑动时,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙所受摩擦力相同
B.甲受到的摩擦力最大
C.乙受到的摩擦力最大
D.丙受到的摩擦力最大
9.如图所示为剪式千斤顶,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1.0×104 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是( )
A.此时两臂受到的压力大小均为5.0×103 N
B.此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×104 N
C.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大
D.若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小
10.在日常生活中,力的分解有着广泛的应用,如图甲用斧子把木桩劈开,已知两个侧面之间的夹角为2θ,斧子对木桩施加一个向下的力F时,产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2,由图乙可得下列关系正确的是( )
A.F1=F2= B.F1=F