内容正文:
3.5 力的分解
学习
目标
1.理解力的分解的概念,理解力的分解是力的合成的逆运算。
2.会根据实际需要确定分力的方向,会应用平行四边形定则求分力。
3.掌握力的正交分解的方法。
4.知道三角形定则,能区分矢量和标量。
5.能用力的分解知识处理平衡问题。
一、力的分解的讨论
1.不受条件限制的分解:一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解。因为以同一条线段为对角线的平行四边形有无穷多个(如图所示)。
2.有条件限制的力的分解:
(1)已知合力和两个分力的方向时,有唯一解。(2)已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解。
(3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时,若F与F1的夹角为α,有下面几种可能:
①当Fsinα<F2<F时,有两解,如图甲所示。
②当F2=Fsinα时,有唯一解,如图乙所示。
③当F2<Fsinα时,无解,如图丙所示。
④当F2>F时,有唯一解,如图丁所示。
【示范题】(2017·重庆一中高一检测)把竖直向下的90 N的力分解为两个力,一个力在水平方向上且大小为120 N,另一个分力的大小为( )
A.30N B.90N C.120N D.150N
【规范解答】选D。由题意,根据平行四边形定则作出力的分解示意图如图所示:
【通关1+1】
1.(多选)(2017·南京高一检测)已知合力的大小和方向求两个分力时,下列说法中正确的是( )
A.若已知两个分力的方向,分解是唯一的
B.若已知一个分力的大小和方向,分解是唯一的
C.若已知一个分力的大小及另一个分力的方向,分解是唯一的
D.此合力有可能分解成两个与合力等大的分力
【解析】选A、B、D。已知两个分力的方向或一个分力的大小和方向。根据平行四边形定则,只能画一个平行四边形,分解是唯一的,故A、B正确;如果将合力分解时两个分力夹角为120°且合力在其角平分线上,则两个分力与合力等大,故D正确;若已知一个分力F1的大小和另一个分力F2的方向,设F2与F夹角为θ,若F1<Fsinθ,则无解,故C错误。学、科网
2.(2017·重庆八中高一检测)如图所示,一个重为10N的物体,用细线悬挂在O点,现在用力F拉物体,使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为( )
A.5N B.2.5N