3.4. 3 力的分解 课件 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

力的分解 矢量的合成：位移 合位移AC 位移BC 位移AB A B C 平行地移动矢量BC，使它的始端B与第一次位移的始端A重合。 两次表示位移的线段构成了一个平行四边形的一组邻边。 合位移正是它们所夹的对角线AC。 矢量与标量 矢量： 既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量 标量： 只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量 想一想： 我们之前学习过的物理量哪些属于矢量，哪些属于标量？ 电流是矢量还是标量？为什么？ △ 物体的速度在一段时间内由变成了，求这一过程的速度变化量△v。 △ 邻边 对角线 力的分解 力的合成 力的分解 思想：等效替代 分力 、、 … 合力 规律：平行四边形定则 力的分解 已知一个合力，分解为分力有无数个解 那么如何分解会更合适呢？ F 力的分解 · · · E A B F O · ★如何分解是由研究的问题所决定的，选择的分解方法要有利于问题的解决。 一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解。 力的分解：按力的实际作用效果 例1：某人用力F斜向上拉行李箱前进，请分析力F产生的作用效果。 F F F1 F2 q 两个分力的大小为： q F产生两个 作用效果 水平向前拉物体 竖直向上提物体 力的分解：按力的实际作用效果 例2：将一个物体放在倾角为θ的静止斜面上，物体受重力G，沿斜面下滑。请分析重力G产生的作用效果，并将重力G根据作用效果分解为两个分力。 F2 = G cos θ F1 = G sin θ G θ F2 F1 θ G产生两个 作用效果 沿斜面向下使物体运动 垂直于斜面向下压斜面 力的分解：按力的实际作用效果 例3：将一个物体放在倾角为θ的静止斜面上，物体受重力G，在挡板作用下静止。请分析重力G产生的作用效果，并将其分解为两个分力。 F1 = G tan θ G θ F2 F1 θ 当挡板与斜面间的夹角逐渐增大的过程中，两个分力的大小怎样变化？ G产生两个 作用效果 垂直于挡板压挡板 垂直于斜面向下压斜面 F1：先减小后增大 F2：减小 F1方向变化， F2方向不变！ 力的分解：按力的实际作用效果 如图所示，重力为G的小球静止在斜面上，下列关于重力的两个分力，说法正确的是（　　） A．F1是小球对挡板的压力，大小为G tan θ B．F2是小球对斜面的正压力，大小为 C．F1是小球所受重力的一个分力，大小为G tan θ D．由于重力的存在，小球同时受G、F1、F2的作用 C 力的分解：按力的实际作用效果 如图所示，小球被轻绳系住，静止在光滑斜面上。若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的（ ）　　 A．1和2 B．1和3 C．2和3 D．1和4 A 力的分解：按力的实际作用效果 A 力的分解：按力的实际作用效果 例4：轻杆AC和BC通过自由转动的铰链拴于墙上，AC杆水平。在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F，应当怎样分解F，分力的大小各是多大？ A B C θ F F1 F2 F1＝ ，F2＝ 力的分解：按力的实际作用效果 应用： “四两拨千斤” F 力的分解：按力的实际作用效果 应用：“四两拨千斤” F F 力的分解：按力的实际作用效果 例5：劈的剖面是一个等腰三角形，使用劈的时候，劈以力F劈到物体上，这个力产生两个效果，使劈的两个侧面推压物体，把物体劈开。设劈背的宽度是d，劈的侧面的长度是 L。试求：F1和F2的大小。 d F F1 F2 L 力的分解：按力的实际作用效果 如图所示，表面光滑、重力不计的尖劈，插在缝 A、B 之间，尖劈的一个角为 α＝30°，在尖劈背上加一压力 F＝10 N，则尖劈对 A 的侧压力和对 B 的侧压力分别为多大？ F A B α α F FA FB FA＝ ，FB＝ 18 力的分解：正交分解法 定义：将一个已知力在两个相互垂直的方向上分解 正交——相互垂直的两个方向 F θ Fy = Fsin θ Fx = Fcos θ x y 物体静止在水平地面上，受到与水平方向夹角为θ斜向右上的力F。分别以水平和竖直方向为x轴和y轴建立直角坐标系，把F分解为沿着两个坐标轴的分力，试在图中作出分力Fx和Fy ，并计算它们的大小？ Fx Fy 力的分解：正交分解法 正交分解法求多个力的合力: 第一步:以共点力的作用点为坐标原点建立坐标系 第二步:正交分解各力,并求出各分力的大小 第三步:分别求各力在x轴和y轴上分力的合力,即Fx=F1x+F2x+…；Fy=F1y+F2y+… 第四步:求Fx与Fy的合力，即为共点力的合力 力的分解：正交分解法 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。 力的分解 F 试一试： 如果要将一个力F分解为两个力，你能通过作平行四边形得到这两个分力吗？ ——一个力F原则上可以分解为无数对大小、方向不同的两个分力 ——只知道一个合力F，是无法确定两个分力的 n种解 力的分解：多解性 1.已知合力与两个分力的方向 一种解 F1 F2 力的分解：多解性 2.已知合力与两个分力的大小 以两个分力F1、 F2的大小 为半径，以合力F的首尾点为圆心画圆 F1 |F1 – F2| < F < F1 + F2（三力的大小可构成三角形）： 2种解 F2 F 力的分解：多解性 F1 F = F1 + F2： 1种解 F2 2.已知合力与两个分力的大小 以两个分力F1、 F2的大小 为半径，以合力F的首尾点为圆心画圆 F 力的分解：多解性 F1 F F = |F1 - F2|：1种解 F2 2.已知合力与两个分力的大小 力的分解：多解性 F1 F > F1 + F2： 无解 F2 2.已知合力与两个分力的大小 以两个分力F1、 F2的大小 为半径，以合力F的首尾点为圆心画圆 F 力的分解：多解性 F < |F1 - F2| ： 无解 2.已知合力与两个分力的大小 以两个分力F1、 F2的大小 为半径，以合力F的首尾点为圆心画圆 F1 F F2 力的分解：多解性 3.已知合力与一个分力 F1 F F2 一种解 29 力的分解：多解性 4.已知合力F、一个分力F1的大小、另一个分力F2的方向 取两个已知方向的力的夹角为θ F F2 θ θ 30 力的分解：多解性 4.已知合力F、一个分力F1的大小、另一个分力F2的方向 F1 F F2 F1 > F ： 1种解 θ 31 力的分解：多解性 4.已知合力F、一个分力F1的大小、另一个分力F2的方向 F1 F F2 F > F1 > F sinθ： 2种解 F1 F F2 F1’ F F2’ θ 32 力的分解：多解性 4.已知合力F、一个分力F1的大小、另一个分力F2的方向 F1 F F2 F1 = F sinθ： 一种解 θ 33 力的分解：多解性 4.已知合力F、一个分力F1的大小、另一个分力F2的方向 F1 F F2 F1 < F sinθ： 无解 θ 34 力的分解：多解性 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有两个可能的方向 D.F2可取任意方向 C 力的分解：多解性 AC 1127作业，都要写过程，尤其最后一题最后一问 课本P80 A组T5、6 课本P81 B组T2 T5： T6： T2（1）：400/3 N、500/3 N； T2（2）：都变小（先自行分析原因！） 如图所示，重为mg的水桶用细绳悬挂在门楣上，一人将水桶拉起，使细绳与竖直方向的夹角为30°且细绳绷紧，则人对水桶施加的作用力至少为（　　） A.eq \f(1,2)mg B.eq \f(1,3)mg C.eq \f(1,4)mg D.eq \f(\r(3),3)mg Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 (多选)已知力F，且它的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为F，方向未知，则F1的大小可能是(　　) A. B. C. D.F $$