山东省郯城第三中学高三物理一轮复习《3.5 力的分解》学案.doc

山东省郯城第三中学高三物理一轮复习3.5 力的分解学习目标: 理解力的分解和分力的概念。知道力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循力的平行四边形定则。会从力的作用的实际效果出发进行力的分解，掌握力的分解的定解条件。会根据力的平行四边形定则用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力。理解力的正交分解法，会用直角三角形知识计算分力。学习重点: 理解力的分解是力的合成的逆运算，会利用平行四边形进行力的分解。学习难点: 力的分解的定解条件的确定。 主要内容:一、分力 几个力，如果它们共同产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同，则这几个力就叫做那个力的分力(那个力就叫做这几个力的合力)。 注意：分力与合力是等效替代关系，其相同之处是作用效果相同；不同之处是不能同时出现，在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑。二、力的分解求一个已知力的分力叫做力的分解。1力的分解是力的合成的逆运算。同样遵守力的平行四边形定则：如果把已知力f作为平行四边形的对角线，那么，与力f共点的平行四边形的两个邻边就表示力f的两个分力f1和f2。 2力的分解的特点是：同一个力，若没有其他限制，可以分解为无数对大小、方向不同的力(因为对于同一条对角线可以作出无数个不同的平行四边形)。 通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。 3按力的效果分解力f的一般方法步骤：(1)根据物体(或结点)所处的状态分析力的作用效果 (2)根据力的作用效果，确定两个实际分力的方向； (3)根据两个分力的方向画出平行四边形；(4)根据平行四边形定则，利用学过的几何知识求两个分力的大小。也可根据数学知识用计算法。 例如，物体重g，放在倾角为的斜面上时，重力常分解为沿斜面向下的分力f1=gsin(表示重力产生的使物体沿斜面下滑的效果)和垂直斜面向下的分力f2=gcos（表示重力产生的使物体紧压斜面的效果） 【例一】在倾角=30的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为g=20n的光滑圆球，如图所示，试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。三、对一个已知力进行分解的几种常见的情况和力的分解的定解问题将一个力f分解为两个分力，根据力的平行四边形法则，是以这个力f为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形。在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形。这说明两个力的合力可唯一确定，一个力的两个分力不是唯一的。要确定一个力的两个分力，一定有定解条件。1对一个已知力进行分解的几种常见的情况 2力的分解的定解条件一个力有确定的两个分力的条件是：1、2、【例二】试判断：（1）若已知两个分力f1和f2的方向，如图1所示， f1、f2有唯一解吗？（2）若已知一个分力f1的大小和方向，如图2所示，另一个分力f2有唯一解吗？（3）若已知两个分力f1和f2的大小，如图3所示，f1，f2有唯一解吗？ 【例三】已知某力f的一个分力f1的方向和另一个分力f2的大小，试分析：f2的大小满足什么条件时，f的两个分力有唯一解？f2的大小满足什么条件时，f的两个分力有两解？f2的大小满足什么条件时，f的两个分力无解？四、力的正交分解法：将一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解的方法称为力的正交分解法。力的正交分解法是力学问题中处理力的最常用的方法。如放在斜面上的物体的重力分解成垂直于斜面与平行于斜面的两个分力就是采用了力的正交分解法。力的正交分解法的优点：其一，借助数学中的直角坐标系(x，y)对力进行描述；其二，几何图形关系简单，是直角三角形，解直角三角形方法多，容易求解。正交分解的一般步骤：建立xoy直角坐标系将所有力依次向x轴和y轴上分解为fx1、fx2，fy1、fy2分别求出x轴和y轴上的合力fx、fy求出合力f，大小 方向【例四】大小均为f的三个力共同作用在o点，如图，f1与f2、f2与f3之间的夹角均为60，求合力。【例五】如图，从正六边形abcdef的一个顶点a向其余五个顶点作用着五个力f1、f2、f3、f4、f5，已知f1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，用正交分解法求这五个力的合力大小和方向。课堂训练: 1一重为g的物体放在光滑斜面上，受到斜面的弹力fn，如图所示，设使物体沿斜面下滑的力为f1，则( ) af1是fn与g的合力 bf1是g沿斜面向下的分力 cg分解为f1和物体对斜面的压力f2 d物体受到g、fn、f1和使物体垂直于斜面压紧斜面的力f2 2下列有关合力与分力的说法，正确的是( ) a分力总是小于合力 b对力进行正交分解时，分力总是小于合力 c将5 n的力进行分解，可以得到50 n的分力 d将5 n的力进行分解，不可以得到1 n的分力3如右图示，一个半径为r，重为g的圆球被长为r的细线ac悬挂在墙上， 求球对细线的拉力t和球对墙的压力n。课后作业:1在一个已知力的分解中，下列情况中具有唯一一对分力的是（）a已知一个分力的大小和方向 b已知一个分力的大小和另一分力的方向c已知两个分力的大小 d已知两个分力的方向，并且不在一条直线上2将一个力f分解为两个不为零的力，下列哪种情况是不可能的（）a两个分力与f都在一条直线上 b两个分力与f间的夹角都大于90c一个分力的大小与f的大小相同 d一个分力与f间的夹角为90 3下列有关说法正确的是（）a一个2n的力能分解为7n和4n的两个分力b一个2n的力能分解为7n和9n的两个分力c一个6n的力能分解为3n和4n的两个分力d一个8n的力能分解为4n和3n的两个分力4已知力的大小为10n，将此力可分解成如下（）a3n、3nb6n、6nc100n、100nd500n、500n5已知力f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 fbfcfdf6在光滑斜面上自由下滑的物体受到的力是（）a重力和斜面的支持力 b重力、下滑力和斜面支持力c重力、下滑力和正压力 d重力、下滑力、支持力和正压力7在水平木板上放一个小铁块，逐渐抬高木板一端，在铁块下滑前的过程中，铁块受到的摩擦力f和铁块对木块的正压力fn的变化情况是（）af和fn都不断增大 bf增大，fn减小cf减小，fn增大 df和fn