浙江省杭州市塘栖中学高中物理 3.5 力的分解教案 新人教版必修1 .doc

浙江省杭州市塘栖中学高中物理 3.5 力的分解教案 新人教版必修1 (一)力的分解几个力共同产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个力就叫做原来那个力的分力.求一个已知力的分力叫做力的分解.（二）如何分解？力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则.把一个力（合力）f作为平行四边形的对角线，然后依据力的效果画出两个分力的方向，进而作出平行四边形，就可得到两个分力f1和f2.（三）力的分解讨论1、一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力，如图2所示.图22、分力的唯一性条件（1）已知两个分力的方向，求分力.将力f分解为沿oa、ob两个方向上的分力时，可以从f矢端分别作oa、ob的平行线，即可得到两个分力f1和f2. 如图3所示.图3（2）已知一个分力的大小和方向，求另一个分力.已知合力f及其一个分力f1的大小和方向时，先连接f和f1的矢端，再过o点作射线oa与之平行，然后过合力f的矢端作分力f1的平行线与oa相交，即得到另一个分力f2，如图4所示.图4（3）已知一个分力的方向和另一个分力的大小图7图6图5图8已知合力f、分力f1的方向oa及另一个分力f2的大小时，先过合力f的矢端作oa的平行线mn，然后以o为圆心，以f2的长为半径画圆，交mn，若有两个交点，则有两解（如图5），若有一个交点，则有一个解（如图6），若没有交点，则无解（如图7）.（四）分力方向的确定：一个已知力究竟分解到哪两个方向上去,要根据实际情况，由力的效果来决定.例1：放在水平面上的物体受到一个斜向上方的拉力f，这个力与水平方向成角，该力产生两个效果：水平向前拉物体，同时竖直向上提物体，因此力f可以分解为沿水平方向的分力f1和沿竖直方向的分力f2.力f1、f2的大小为 ： f1=cos, f2=fsin.图9例2：把一个物体放在斜面上，物体受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落，而要沿着斜面下滑，同时使斜面受到压力，重力产生两个效果：使物体沿斜面下滑以及使物体紧压斜面，因此重力g可以分解为平行于斜面使物体下滑的分力f1和垂直于斜面使物体紧压斜面的分力f2. f1=gsin f2=fcos例3、将铺有海锦的木板及斜面按图10所示放置，让木板呈竖直方向，并在两者之间放置一个球体，球体受到竖直向下的重力，同时又受到木板及斜面的支持力而处于静止状态，故重力在垂直于木板和斜面方向产生两个效果:使物体紧压木板和斜面.（海锦受压可以观察出来）因此，重力g可以分解为垂直于木板和斜面方向的两个分力f1和f2.f1=gtan f2=g/cos综上所述：虽然一个力可以分解为无数对力，但在具体问题中，一定要按照力的效果分解，才是合理的分解.（五）图10、力同步测试题选择题1、如图168所示，力f分解为f1、f2两个分力，则下列说法正确的是（ ）a.f1、f2的合力就是f b.由f求f1或f2叫做力的分解c.由f1、f2求f叫做力的合成 d.力的合成和分解都遵循平行四边形定则2物体在斜面上保持静止状态，则下列说法中正确的是（ ）重力可分解为沿面向下的力与对斜面的压力重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力3已知两个力的合力大小为10n，其中一个分力与合力夹角为37，则另一个分力的大小是（ ）可能大于8n b、不可能小于8n c、能大于6n d、不可能小于6n4.如图所示，细绳mo与no所能承受的最大拉力相同，长度mono，则在不断增加重物g的重力过程中(绳oc不会断)（ ）a.on绳先被拉断 b.om绳先被拉断c.on绳和om绳同时被拉断 d.因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断图16105.如图1610所示，一个半径为r,重为g的光滑均匀球，用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上，则绳子的拉力f和球对墙壁压力fn的大小分别是（ ）a.g，g2b.2g，gc.d.26、人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船，如图所示，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是（）a.绳的拉力不断增大 b.绳的拉力保持不变c.船受到的浮力保持不变 d.船受到的浮力不断减小7、如图所示，将力f（大小已知）分解为两个分力f1和f2，f2与f的夹角小于90，则（ ）a.当f1fsin时，肯定有两组解b.当ff1fsin时，肯定有两组解c.当f1fsin时，有惟一一组解d.当f1fsin时，无解8、如图所示,放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力作用,但物体仍保持静止状态,现将f分解为水平方向的力f1和竖直向上的力f2,下列说法正确的是( )a.f1是物体对水平面的摩擦力b.f2是水平面对物体的支持力c.f1与水平面给物体的静摩擦力大小相等、方向相反d.f2与物体的重力大小相等、方向相反9、将一个力f分解为不在一直线上的两个力f1和f2,则( )a.f1或f2都不可能和f在一直线上 b.f必大于f1和f2中的任一个力c.f1或f2不可能和f垂直 d.f1和f2不可能相互垂直10、在光滑的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、下滑力和斜面的支持力c.重力、下滑力 d.重力、支持力、下滑力和正压力二、填空题11.如图所示，三角形轻支架abc的边长ab20 cm，bc15 cm.在a点通过细绳悬挂一个重30 n的物体，则ab杆受拉力大小为 n，ac杆受压力大小为 n.12、如图1613所示是一表面光滑，所受重力可不计的尖劈（ac=bc，acb=)插在缝间，并施以竖直向下的力f，则劈对左、右接触点的压力大小分别是_，_.13、如图所示,在轻质的三角架上的b点用细绳悬挂一个重为g的物体,则水平横梁受到的是_力(填”拉”或”压”),斜梁bc受到的是_力作用。14、如图所示,质量为m的木箱在推力f作用下沿水平面运动,f与水平方向的夹角为,木箱与水平面间的动摩擦因数为,则水平面给木箱的支持力为_,木箱受到的摩擦力为_.三、计算题15、如图所示，将质量为m的小球，用长为l的轻绳吊起来，并靠在光滑的半径为r的半球体上，绳的悬点a到球面的最小距离为d.（1）求小球对绳子的拉力和对半球体的压力.(2)若l变短，问小球对绳子的拉力和对半球体的压力如何变化？ (2)若l变短，小球对绳子的拉力减小，小球对半球体的压力不16、质量为m的木箱受到推力f的作用，在水平地面上做直线运动，如图1611所示。已知木箱与地面间的动摩擦因数为，求木箱受到的滑动摩擦力多大？17、在倾角为30的光滑斜面上放着一个质量m=2kg的物体a,由轻绳与质量为m的物体b相连,如图所示,a和b都处于静止状态,求b物体的质量为多大(g取10n/kg)【答案】1 abcd 2 bd 3 d 4 a 5 d 6ad 7 bd 8 c9 a 10 a11解析： 由二力平衡知，绳的拉力fg30 n，绳对a点的拉力产生两个效果：沿横梁ab水平向右的分力f1和沿斜梁ac向下的分力f2.如图所示.由三角形支架得ac25 cm. cos tan则两分力的大小为f1ftan40 n f250 n所以，ab杆受的拉力大小为40 n，ac杆受的压力大小为50 n.【答案】 40 5012【解析】 劈形物体受力f按作用效果分解如图:f1=f2=f/2sin【答案】 f/2sin13答案:拉;压14答案:mg+fsin;(mg+fsin)(点拨:木箱受的摩擦力不等于fcos,因为木箱不一定是匀速运动)15【解析】 （1）将小球受到的重力按作用效果分解，做出平行四边形如图所示，由三角形abo与三角形bf2g相似，对应边成比例得 又因为g=mg导出 f2= f1=由上式可得小球对绳子的拉力为，小球对半球体的压力为.(2)当l变短时，f2=减小，f1=不变，所以，小球对绳子的拉力减小，小球对半球体的压力不变.【答案】 (1)拉力：;压力：16【解析】先画出物体受力分析图，再选取互相垂直的两个坐标轴，对物体受力进行正交分解，如上图。在竖直方向上：fn=