第4章 第2节 力的分解（Word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（鲁科版2019）

第2节　力的分解(强基课—逐点理清物理观念)

逐点清(一)　力的分解

 [多维度理解]

1．定义：求一个已知力的分力的过程。

2．分解法则：力的分解遵循平行四边形定则。

3．分解与合成的关系：力的分解是力的合成的逆运算。

(1)理论上，不论有多少个共点力，都可以用一个合力来等效替代，反之，一个力也可用多个分力来等效替代。

(2)当各分力已知时，合力是唯一确定的，但因为对同一条对角线可作出无数个平行四边形，所以合力的分解方式也是多种多样的。

1．力的分解的实质

力的分解的实质是找出几个力去替代一个已知的力，而不改变原来一个力产生的作用效果。

2．力的分解的原则

将某个力进行分解，如果没有条件约束，从理论上讲有无数组解，因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)，这样分解是没有实际意义的。实际分解时，一个力按力的作用效果可以分解为两个确定的分力。

[全方位练明]

1．判断下列说法是否正确。

(1)一个力不可能分解出两个比它自身大的力。(×)

(2)一个力可以分解为两个和它大小相等的力。(√)

(3)一个力可分解为几对分力。(√)

(4)一个力可分解出比它小的力。(√)

2．关于力的分解，下列叙述正确的是(　 )

A．分力一定小于合力

B．任何一个力都只有一种分解情况

C．10 N的力可以分解为16 N和5 N的两个分力

D．10 N的力可以分解为12 N和6 N的两个分力

解析：选D　分力不一定小于合力，例如：F1＝5 N，方向向东，F2＝4 N，方向向西，则合力F＝1 N，分力大于合力，A错误；如果没有限制，任何一个力都有多种分解情况，B错误；16 N和5 N两个分力，其合力最大值为21 N，合力的最小值为11 N，其合力不可能等于10 N，所以，10 N的力不可以分解为16 N和5 N的两个分力，C错误；同理，D正确。

3．下列图中按力的作用效果分解正确的是(　 )

解析：选A　B、C、D选项的正确分解方法如图所示。

逐点清(二)　力的正交分解

 [多维度理解]

1.力的正交分解

　把一个力分解为两个互相垂直的分力的方法，如图所示，Fx＝Fcos_θ，Fy＝Fsin_θ。正交分解适用于各种矢量运算。

2．力的正交分解的方法和步骤

[典例]　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)

[解析]　如图甲所示建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有Fx＝F1＋F2cos 37°－F3cos 37°＝27 N

Fy＝F2sin 37°＋F3sin 37°－F4＝27 N