物理35力的分解学案人教版必修1.doc

节 力的分解第5 为什么高大的桥要造很长的引桥，为什么刀刃的夹角越小越锋利呢？用一支铅笔的尾部顶将细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个重物．取一根细线，铅笔的尖端置于右手掌心如右图使细线的上段保持水平、下段竖直向下，在细线上的某一点，你能感觉到重物竖直向下拉细线的力产生了哪两个作用效果吗？请根据你的感觉在图中所示． 标出这两个分力的方向． 、力的分解要点一 ．基本定义1 求一个已知力的分力叫力的分解． ．分解依据2 力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则． 分解原则3．把一个已知力作为平行四边形的对角线，则与已知力共点的平行四边形的两条邻边就(1)如果没因此，表示已知力的两个分力．由于同一条对角线可以作出无数个不同的平行四边形， 有限制，从理论上分析，一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力．其重力产主要是按力的实际作用效果进行分解．进行力的分解，如在斜面上静止的物体，但不能就此认为斜面上的一是使物体有沿斜面下滑的趋势，二是使物体压紧斜面．生的效果：此时其重力产生的效果一是物体的重力都这样分解，如光滑小球被竖直挡板挡在斜面上静止， 使球压紧竖直挡板，二是使球压紧斜面． 分解思路4．作用效果确定分力的方向，然后画出力的平行四边形，这样力的分解，关键是根据力的实际 就可以利用数学关系确定所求的分力，具体思路为： 要点二、力按作用效果分解的几个典型实例 分析 实例 一方面使物体沿水平地面前进，拉力F地面上物体受斜向上的拉力F，和竖直可分解为水平向前的力F另一方面向上提物体，因此拉力F1 . 向上的力F2一是使物体具的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：质量为m ＝，FF；二是使物体压紧斜面的分力F有沿斜面下滑趋势的分力112 cos α.αsin ，F＝mgmg2其重力产生的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，质量为m .FFF；二是使球压紧斜面的分力两个效果：一是使球压紧板的分力112mg . ＝F，＝mgtan α2cos α质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上，其重力产生两个效 果：一是使球压紧竖直墙壁的分力F；二是使球拉紧悬线的分力F.F112mg ＝，Fmgtan α＝2 cos αA、B两点位于同一平面上，质量为m的物体被AO、BO两线拉住， 其重力产生两个效果：一是使物体拉紧AO线的分力F；二是使物体1 mg ＝＝F拉紧BO线的分力F.F2212sin α 2＝－3) ＝ 一是拉伸其重力产生两个效果：质量为m的物体被支架悬挂而静止，mg. ，F＝tan.FBC的分力ABF；二是压缩的分力F＝mg α2121α cos 22 要点三、力的正交分解法 1．力的正交分解法 在许多情况下，根据力的实际作用效果，我们可以把一个力分解为两个相互垂直的分力．把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解法． 2．正交分解法的原理 一条直线上的两个或两个以上的力，其合力可由代数运算求得．当物体受到多个力作用，并且这几个力只共面不共线时，其合力用平行四边形定则求解很不方便．为此，我们建立一个直角坐标系，先将各力正交分解在两条互相垂直的坐标轴上，分别求出两个不同方向上的合力22＋F求合力． F，然后由F和FF＝yyxx3．正交分解法的步骤 (1)以力的作用点为原点建立直角坐标系，标出x轴和y轴．如果这时物体处于平衡状态，则两轴方向可根据解题方便自己选择． 图3－5－2 (2)将与坐标轴不重合的力分解为x轴方向和y轴方向的两个分力，并在图上标明F和F. yx(3)在图上标出力与x轴或力与y轴的夹角，然后列出力F、F的表达式．如图3－5－2yx所示，F与x轴夹角为θ，则F＝Fcos θ，F＝Fsin θ，与两轴重合的力就不要再分解了． yx(4)列出x轴方向上各分力的合力和y轴方向上各分力的合力的两个方程，然后求解. 一、对力作用效果的理解 图3－5－7 例1 如图3－5－7所示，光滑斜面上物体重力mg分解为F、F两个力，下列说法中正21确的是( ) A．F是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F是物体对斜面的压力 21B．物体受到mg、F、F、F四个力的作用 21NC．物体只受到重力mg和斜面的支持力F的作用 ND．力F、F、F三力的作用效果与mg、F两个力的作用效果相同 N21N解析 F、F两个力是重力mg的两个分力，其作用效果与重力mg等效，性质与重力的21性质相同，所以F不是物体对斜面的压力，物体只受重力mg和斜面支持力F的作用．力的N2合成与分解的原理就是分力的作用效果与合力作用效果相同，考虑了合力作用效果后，就不能再考虑分力的作用效果，否则是重复考虑了力的作用效果，导致错误的结论，故C、D正确．