3.4力的合成与分解(第2课时） 课件 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四节 力的合成与分解 第三章 相互作用——力 必修一 新课引入 女同学能够轻松拉动两边的男同学，是因为她的力气更大吗？ 一、力的分解 分力 合力 等效替代 F F1、F2、F3… 力的合成 力的分解 力的分解是力的合成的逆运算，也遵循平行四边形定则（三角形定则）。 一、力的分解 试一试：分解刚刚女同学给绳子的力F F F 没有其它限制时，力的分解有无数种结果。那么，究竟该如何分解？ 二、力的分解——按力的效果 力的效果体验——如图，用铅笔支起图中的绳子 F的作用效果: ①绳子被拉伸 ②掌心受到压力 θ A B C F F1 θ F2 F1 = 二、力的分解——按力的效果 车在平路上行驶时它的重力产生了什么效果？上坡呢？ G 重力→压力→使路面发生形变 G G1 G2 ①重力→压力→使路面发生形变 ②重力→使小车有下滑（趋势） 模型一：斜面上物体 二、力的分解——按力的效果  物理模型 按照力的作用效果分解 尝试解释：为什么高大的立交桥要建有很长的引桥呢？ G F1 F2 F1=Gsin  F2=Gcos  斜面倾角越大，F1越大、F2的越小。 二、力的分解——按力的效果 思考：斜面上物体重力，一定产生沿斜面下滑、垂直压斜面”这两个效果吗？ θ G F1 F2 θ θ F1 F2 G θ 重力产生的效果 使物体紧压挡板 使物体紧压斜面 重力产生的效果 使物体紧压挡板 使物体紧压斜面 二、力的分解——按力的效果 模型二：斜拉模型 物理模型 F F1=F cos F2=F sin F1 F2 F的作用效果： ①水平向前拉物体 ②竖直向上提物体 二、力的分解——按力的效果 模型三：劈（楔）模型 斧头尖一点好劈柴，还是钝一点好劈？ 当合力一定时，分力的大小和方向将随分力间夹角的改变而改变； 在两分力大小相等的情况下，分力间夹角越大，分力越大。 二、力的分解——按力的效果 找一找衣服上的“劈” F F1 F2 F F1 F2 F F1 F2 二、力的分解——按力的效果 生活应用——当载重卡车陷于泥坑中时，汽车驾驶员按图所示的方法，用钢索把载重卡车和大树栓紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑，你能否用学过的知识对这一方法作出解释。 F 小合力得大分力 “四两拨千斤” F 三、力的分解——有限制条件 条件 已知条件 分解示意图 解的情况 已知两个 分力的方向 唯一解 已知一个分力 的大小和方向 唯一解 三、力的分解——有限制条件 已知一个确定的合力和一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小： O F F1 θ ①当 F2< Fsinθ 时，无解； ②当 F2=Fsinθ 时，有唯一解； ③当 Fsinθ<F2<F 时, 有两个解； ④当 F2≥F 时, 有唯一解。 三、力的分解——有限制条件 已知一个分力（F2）的大小和另一个分力（F1）的方向 F2＜Fsinθ F2=Fsinθ Fsinθ＜F2＜F F2≥F 无解 唯一解 两解 唯一解 四、力的分解——正交分析 （2）正交分解步骤： ①建立xoy直角坐标系：选取坐标系时应使尽量多的力落在坐标轴上。 ②正交分解各力：将每一个与坐标轴不重合的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小， ③求x、y轴上的合力Fx,Fy ④最后求Fx和Fy的合力F （1）定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解 F1 F2 F3 x y O F2y F1y F3y F3x F1x F2x 四、力的分解——正交分析 x y O F Fx Fy F1 F2 F3 F4 F2x F2y F3x F3y F4x F4y x y O θ x轴: y轴: Fx合 Fy合 F合 θ 学以致用 如图所示，作用在一个物体上的六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、5F、6F，相邻两力间的夹角均为60°，其合力大小为（ ） A．F B．2F C．6F D．0 D 学以致用 如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，则推力在水平方向的分力为（　　） A．Fsinα B．Fcosα C． D． B 学以致用 车载手机支架是一种非常实用的小工具，可将其简化成相互垂直的斜面AB和斜面BC（如图），斜面BC与水平面的夹角为θ，质量为m的手机在两个斜面之间保持静止，重力加速度为g。将重力沿AB、BC方向分解，则沿斜面AB的分力大小为（　　） A．mgsinθ B．mgcosθ C． D． B 学以致用 如图所示，质量为的物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数，g取。当物体做匀速直线运动时，下列说法正确的是（　） A．牵引力F的最小值为 B．牵引力F的最小值为 C．最小牵引力F与水平面的夹角为 D．最小牵引力F与水平面的夹角为 D 学以致用 如右图所示，物体静止于光滑水平面M上，水平恒力F1作用于物体，现要使物体沿着OO′方向做直线运动(F1和OO′都在M平面内)．那么必须同时再加一个力F2，则F2的最小值是( ____ ) A.F1cos θ B.F1sin θ C.F1tan θ D. B 学以致用 如图所示，将一个力F分解为两个力，其中一个力F1的方向与F的夹角为α，另一个分力的大小为F2，则关于力的分解正确的是( ____ ) A.当F2=Fsinα时，有两个解 B.当F2＞F时，无解 C.当F2＜Fsinα时，有唯一解 D.当Fsinα＜F2＜F时，有两个解 D 学以致用 如图所示，电灯的重力G=10N，AO绳与顶板间的夹角为45°，BO绳水平，AO绳的拉力为FA，BO绳的拉力为FB，则( _____ ) A.FA=10 N B.FA=10 N C.FB=10 N D.FB=10 N 【解析】解：对节点O受力分析如图： 由平衡条件得竖直方向：FAsinθ=G 解得：FA= = G=10 N 水平方向根据平衡条件可得：FAcosθ=FB A、D 学以致用 如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球的压力大小之比为多少？斜面受到两小球的压力大小之比为多少？ 【解析】 ，G2=Gtanθ 如图2所示，斜面受到的压力大小为： G′1=Gcosθ，G′2=Gsinθ 故 ， ． 答：两挡板受到小球的压力大小之比为 ______ 谢谢大家 $