内容正文:
力的分解
F
如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.
如图所示,一学生用F的拉力拉着一只书包前进,拉杆与水平面的夹角是 θ,怎样把力F按其作用效果分解?
F2
F
F1
实际生活情景二
建立物理模型
θ
关键:确定分力的方向
一辆越野汽车停放在斜坡上,斜坡与水平面的倾角为α,汽车的重力G怎样分解?
实际生活情景一
G
θ
例1:倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生哪些效果?应当怎样分解重力?分力的大小各是多大?
θ
G2
G1
两个分力的大小为:
学生分析:斜面倾角越大
G1 增大, G2减小
合作学习
按力的实际效果分解一个力的步骤
(1)确定力的实际作用效果
(2)确定分力的方向
(3)由平行四边形定则画出平行四边形
(4) 画出两个分力
分解原则:根据力的作用效果进行分解
2、小球静止在斜面和挡板之间,请分解小球所受的重力。
F1/G = tanα F1=G tan α
G/F2 = cos α F2 = G/ cos α
α
G
α
F
1
F
2
所以,我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.
F2
F1
G
T1
T2
?
(
θ
在一根细线上用轻质挂钩悬挂一重为G的物体,挂钩与细线之间的摩擦忽略不计。已知细线所成的张角为θ,求细线的张力为多大?
·
O
G/2
F1
θ/2
(
解析:
θ/2
正交分解步骤:
三、力的正交分解
定义:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解
①建系:让尽量多得力在坐标轴上
②分解:沿xy轴将各力分解
③求分力:求xy轴上的各力的分力
如图所示,将力F沿力x、y方向分解,可得:
F1
F2
F3
x
y
O
F2y
F1y
F3y
F3x
F1x
F2X
例:三个力F1、F2与F3共同作用在O点。如图, 该如何正交分解?
应用学习
三、力分解的定解条件(合力、分力不共线)
(1)已知两分力的方向
(2)已知一个分力的大小和方向
F
F
F1
F1
F2
F2
有唯一解
有唯一解
(3) 已知两个分力的大小
F
F1
F2
F1
O1
O2
F2
F1
F2
(4) 已知一分力F1的方向与另一分力F2的大小
F0
O
1. 当 F2< F0 时, 无解;
2. 当 F2=F0 时, 有一组解;
3. 当 F0<F2<F 时, 有两组解;
4. 当 F2≥F 时, 有一组解 。
F
F1
θ
无解或有一组解或两组解
$$