内容正文:
3.4 力的分解
1、力的合成:
知识回顾:
2、合成方法:
由分力求合力
平行四边形定则
3、合力大小与分力夹角关系:
4、合力的范围:
夹角增大 合力减小
︱F1 - F2︱≤ F ≤ F1 + F2
力的分解同样遵守平行四边行定则
F
F1
F2
分力F1、F2
合力F
力的合成
力的分解
注意: 分力与合力是等效的, 可以互相代替,并非同时并存!!!
若没有其它限制,
同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
F合
F1
F2
F5
F6
力分解的定解条件
(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
(3)已知合力的大小及方向和一个分力的方向。
问另一分力有几种解?
O
F
F1
F2
结论:另一个分力有无数解,且具有最小值。
二、矢量相加的法则
人从A到B,再到C的过程中,总位移与两段位移的关系。
A
B
C
X1
X2
X
速度V1变化了ΔV,变成了V2,你能根据三角形定则找出V2吗?
V1
V2
ΔV
三角形定则:把两个矢量 首尾连接求出合矢量的方法。
矢量 运算遵循平行四边形定则、三角形定则
F
F
F1
F2
力的分解方法:1、按作用效果分解力
G
F2
F1
θ
G
G2
G1
θ
F
Fa
Fb
a
b
F
F1
F2
例题 6 如图,将 F 沿水平和竖直方向分解,则其竖直方向的分力为( )
A.Fsinθ
B.Fcosθ
C. F sinθ
D. F cosθ
如图,物体受到与水平方向成30°角的力F=100N作用,根据力的作用效果对F进行分解,并求出两分力的大小和方向。
30°
F
F1
F2
F1 = F·Cosθ =
F2=F·Sinθ= 50N
方向:水平向右
方向:竖直向上
30°
G
如图,重为50N的球,被一竖直光滑挡板挡住,静止在倾角为30°的光滑斜面上,试根据力的作用效果对物体所受重力进行分解,并求出两分力的大小和方向。
F1
F2
F1= G / Cosθ =
F2= G·tan θ =
方向:水平向左
方向:垂直于斜面向下
2、为便于计算,常常将力沿两互相垂直的方向分解。
此为正交分解法
Fx
Fy
Fy = F · Sinθ = 50N
x方向的分力
Fx = F·Cosθ =
0
x
y
y方向的分力
30°
F
例题 7 如图所示,将光滑斜面上的物体的重力 mg 正交分解为 F1、F2 两个力,下列结论正确的是( )
A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的
正压力
B.物体受 mg、FN、F1、F2 四个力作用
C.物体只受重力 mg 和弹力 FN的作用
D.FN、F1、F2 三个力的作用效果跟
mg、FN 两个力的作用效果不相同
例题 8 已知竖直平面内有一个大小为 10 N 的力作用于 O 点,该力与 x 轴正方向之间的夹角为 30°,与 y 轴正方向之间的夹角为 60°,现将它分解到 x 轴和 y 轴方向上,则( )
A.Fx=5N,Fy=5N
B.Fx=5 3N,Fy=5N
C.Fx=5N,Fy=5 3N
D.Fx=10N,Fy=10N
$$