3.4.2 力的分解 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.42力的分解 1 1、什么是力的合成? 已知分力求合力 2、力的合成遵循？ 遵循平行四边形定则 力可以合成，是否也可以分解呢？ F合 F1 F2 复习引入： 2 举重运动员分别用一只胳膊图 (a)、两只胳膊图 (b) (c)把杠铃举了起来．若已知F的大小和方向，你用什么方法能求得F1、F2呢? F F1 F2 一个力可用几个力来替代 3 一、一个力可用几个力来替代 1、分力：一个力的作用可以用几个力的共同作用来等效替代，这几个力称为那个力的分力。 2、力的分解：求一个已知力的分力叫做力的分解。 F F1 F2 那么怎样来求一个力的分力呢？ 4 二、力的分解方法 1、力的分解法则： 平行四边形定则 2、方法： 把已知力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表示力F的两个分力。 F F1 F2 5 如图，要分解一个力F，若无条件限制，力的分解是否具有唯一性？ F O · · · · E A B F O · 若无条件限制，一个力可以由无数组分力来替代。 6 6 实例分析1 向上提 向前拉 如图所示，行李箱受到的拉力F，它产生怎样的作用效果？ F θ F1 F2 F1 =F cosθ F2 =F sinθ 力分解的一般步骤： 1、根据力F的作用效果，画出两个分力的方向； 2、把力F作为对角线，画出平行四边形得分力； 3、求解分力的大小和方向。 7 已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为θ，放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？ θ G F1= G sinθ F2 F1 θ F2= G cosθ 当θ增大时，F1、F2如何变化？ 实例分析2 8 为什么高大的桥要造很长的引桥？ 减小倾角，使向下的分力减小，车辆上坡比较容易，下坡比较安全。 公园的滑梯倾角为什么比较大？ 主要增大倾角，使向下的分力增大，更容易滑下来。 实例分析2 9 F F1 F2 可见一个较小的力可以分解为两个较大的力 实例分析3 10 已知放在斜面上的物体所受重力为G，斜面倾角为θ，放在斜面上的物体所受重力G产生怎样的作用效果？如何分解？ θ F2= G cosθ G F1 F2 θ θ F1 F2 G θ F1= G sinθ F1= G tanθ F2= G/cosθ 实例分析4 11 用两根轻绳将物体悬挂起来。已知物体重力为G，轻绳AO与水平方向夹角为θ，AOB为直角，求细线AO和BO的张力各为多大？ F1= G cosθ F2= G sinθ θ F1 F2 G θ A B O TBO TAO TBO = F1= GCOS θ TAO = F2= Gsin θ 实例分析5 12 可自由转动的轻杆AC 和BC ，BC 杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F F1= F /sinθ F2= F cotθ A B C θ F F1 θ A B C θ F F1 θ F2 F1= F cotθ F2= F /sinθ 作用在三角支架上的力F 的作用效果怎样？如何分解？ F2 实例分析7 13 x y o F α Fy Fx 坐标的选取：原则上是任意的，实际问题中，沿物体的运动方向和垂直于物体的运动方向；让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力。 把力按相互垂直的两个方向分解叫正交分解 三、力的正交分解 14 三、力的正交分解 θ G F1= G sinθ F2 F1 θ F2= G cosθ 0 X y F2= F sinθ θ F F1 F2 F1= F cosθ 0 X y 15 四、用力的正交分解求多个力的合力 1、建立直角坐标系（让尽量多的力在坐标轴上） 2、正交分解各力（将各力分解到两个坐标轴上） 3、分别求出x 轴和y 轴上各力的合力： 4、求出FX 和 Fy 的合力，即为多个力的合力 大小： 方向： y x F1x F1y F3x = F3 F3y = 0 F1 F2 F3 F2y F2x Fx合 Fy合 F合 例、如图所示，求：F1= F2=6N、F3=8N，这三个力的合力大小和方向？ x y 解：建立如图坐标 Fx Fy θ F合 F2x F2y 300 例 17 已知合力和两个分力的大小（F1+F2> F且F1≠F2） 已知合力和两个分力的方向（F1、F2不在同一直线上） α β F F2 F1 已知合力和一个分力的大小与方向 α F1 F F2 F F F1 F2 F1 F2 F1 F2 注意： 根据三角形定则合力与分力应构成一个三角形。 五、有条件限制的力的分解： 18 3.当F sinθ<F1< F 时 2.当F1 < Fsinθ 时 α F α F 4.当F1 > F 时 α F 已知合力和一个分