《力的分解》人教版高一物理

1、第五节 力的分解第三章第三章 相互作用相互作用1.1.力的合成力的合成2.2.力的合成遵循平行四边形定则力的合成遵循平行四边形定则复习：复习：力可以合成，是否也可以分解呢？对称美对称美求一个已知力的分力叫做求一个已知力的分力叫做力的分解力的分解(1)使耙克服水平阻力前进使耙克服水平阻力前进(2)把耙上提。把耙上提。 力力F可以用两个力可以用两个力F1和和F2同时作用来代替，同时作用来代替，而效果相同而效果相同拖拉机对耙的拉力拖拉机对耙的拉力F，同时产生两个效果：，同时产生两个效果：1.力的分解是力的合成的力的分解是力的合成的逆运算逆运算2.力的分解同样遵守力的分解同样遵守平行四边行定则平行四边

2、行定则FF1F2分力分力F1、F2合力合力F力的合成力的合成力的分解力的分解 把一个已知力把一个已知力F F作为平行四边形的对角线作为平行四边形的对角线, ,那么与力那么与力F F共点的平行四边形的两个共点的平行四边形的两个, ,就表示力就表示力F F的两个的两个. .注意注意:几个分力与原来那个力是等效的几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替，它们可以互相代替， F如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形作出无数个不同的平行四边形按力所产生的按力所产生的实际作用效果实际作用效果进行分解进行分解效果一：效果一：使物体沿斜

3、面下滑使物体沿斜面下滑效果二：效果二：使物体紧压斜面使物体紧压斜面所以，我们可以由所以，我们可以由力的作用效果力的作用效果来确定分力的方向来确定分力的方向. .G例题例题.倾角为倾角为的斜面上放有一个物体，如图所示。的斜面上放有一个物体，如图所示。该物体受到的重力该物体受到的重力G能对物体产生哪些效果？应当能对物体产生哪些效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？怎样分解重力？分力的大小各是多大？F2F1两个分力的大小为：两个分力的大小为：分析：斜面倾角越大分析：斜面倾角越大联系实际联系实际：高大的桥为什么要造很长的引桥？高大的桥为什么要造很长的引桥？ 盘山公路为什么要盘山公路为什么要 “盘

4、山盘山” ?F1 增大，增大， F2减小减小sin1GF cos2GF 高大的高大的 ? ? 什什 ? ? 扇子扇子 ? ? 造很造很 ? ? 的引的引 ? 大大 ? 为什么山路不能为什么山路不能直接修建到山顶直接修建到山顶? ?FF1F2实例讨论与交流实例讨论与交流 (一) 体验钩码对体验钩码对O点的拉力产生的效果，点的拉力产生的效果，将将F分解。分解。FF1F2FF1F2实例讨论与交流实例讨论与交流 (二)赵州桥实例讨论与交流实例讨论与交流 (三)ABC拱桥拱桥F1F2F=G我们取石拱桥上面的石块进行分析，就会发现拱桥上面我们取石拱桥上面的石块进行分析，就会发现拱桥上面物体的重力压在上对施

5、加向下压力由于是楔形不物体的重力压在上对施加向下压力由于是楔形不能向下移动，只能挤压相邻的、能向下移动，只能挤压相邻的、FFF1F2 1=cosF F2=sinFF1.某人用力某人用力F 斜向上拉物体，请分析力斜向上拉物体，请分析力F 产生的效果。产生的效果。 两个分力的大小为：两个分力的大小为：巩固练习巩固练习 2.光滑小球静止在斜面和挡板之间，请光滑小球静止在斜面和挡板之间，请分解小球所受的重力。分解小球所受的重力。F1/G = tan F1=G tan G/F2 = cos F2 = G/ cos GF1F2GF2F1 3.光滑小球静止在斜面和挡板之间，请光滑小球静止在斜面和挡板之间，请

6、分解小球所受的重力。分解小球所受的重力。FFaFbab 4.FF1F2 5.3、求一个已知力的实际分力的方法步骤、求一个已知力的实际分力的方法步骤1）.根据物体（结点）所处的状态分析力根据物体（结点）所处的状态分析力的作用效果的作用效果2）.根据力的作用效果根据力的作用效果,确定两个分力的方向确定两个分力的方向3）.根据两个分力的方向作平行四边形根据两个分力的方向作平行四边形4）.由平行四边形利用几何知识求两个分力由平行四边形利用几何知识求两个分力 力分解时有解或无解，简单地说就是代表力分解时有解或无解，简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是合力的对角线与给定的代表分力的有向

7、线段是否能构成平行四边形（或三角形）。否能构成平行四边形（或三角形）。 若可以构成，说明该合力可以分解成给定若可以构成，说明该合力可以分解成给定的分力，即有解；的分力，即有解； 若不能，说明该合力不能按给定的分力分若不能，说明该合力不能按给定的分力分解，即无解。解，即无解。1.已知合力已知合力和两个分力的方向和两个分力的方向2.已知合力已知合力和一个分力的大小和方向和一个分力的大小和方向3.已知合力已知合力和两个分力的大小和两个分力的大小4.已知合力已知合力和一个分力的大小和一个分力的大小及另一个分力的方向及另一个分力的方向1.已知：已知：两个分力的方向两个分力的方向，oFF1F2结论：结论：

8、唯一的一组解 分析：分析：过过F F矢端分别作矢端分别作F1和和F2 的平行线的平行线2.已知：已知：一个分力的大小和方向一个分力的大小和方向，OFF1F2结论：结论：唯一的一组解 分析：分析：先连接先连接F F和和F1F1的矢端，再过的矢端，再过O O点作射线点作射线OAOA与之平行，然后过与之平行，然后过合力合力F F的矢端作分力的矢端作分力F1F1的平行线与的平行线与OAOA相交，即得到另一个分力相交，即得到另一个分力F2F23.已知已知两个分力的大小两个分力的大小 FFF21FFF21FFF21结论：结论：(1)(1)当当时有两组解。时有两组解。时有唯一的一组解。时有唯一的一组解。时无

9、解。时无解。(2)(2)当当(3)(3)当当先以合力先以合力F F的矢端为圆心，的矢端为圆心，以以F1的长为半径画圆；的长为半径画圆；然后以然后以O O为圆心，以为圆心，以F2F2的长的长为半径画圆，为半径画圆，观察有无交点。观察有无交点。4.已知已知一个分力一个分力(F1)的方向的方向 和另一个分力和另一个分力(F2)的大小的大小当当F2Fsin时时,无解无解当当F2=Fsin时时,一组解一组解当当FsinF2F时时,两组解两组解当当F2F时时,一组解一组解结论：结论： 在很多问题中，常把一个力分解为在很多问题中，常把一个力分解为互相垂直的两个分力，特别是物体受互相垂直的两个分力，特别是物体

10、受多个力作用时，把物体受到的各个力多个力作用时，把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去，都分解到互相垂直的两个方向上去，然后求两个方向上的力的合力，这样然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问题简化，尤其是在求多个可把复杂问题简化，尤其是在求多个力的合力时，用正交分解的方法，先力的合力时，用正交分解的方法，先将力分解再合成非常简单将力分解再合成非常简单 F1F2F3正交分解步骤：正交分解步骤：定义：把一个已知力沿着两个定义：把一个已知力沿着两个的方向进行分解的方向进行分解建立建立xoyxoy直角坐标系直角坐标系沿沿xoyxoy轴将各力分解轴将各力分解求求xyxy轴上的合力轴上的合力

11、Fx,FyFx,Fy最后求最后求FxFx和和FyFy的合力的合力F F如图所示，将力如图所示，将力F沿力沿力x、y方向分解，可得：方向分解，可得： sincosFFFFyx22yxFFFF1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF2X例：三个力例：三个力F1、F2与与F3共同作用在共同作用在O点。如图点。如图, 该如何该如何正交分解？正交分解？ 建立坐标轴的原则：建立坐标轴的原则： 少分解力；容易分解力少分解力；容易分解力例例.质量为质量为m的木块在推力的木块在推力F作用下，在水平地面上作用下，在水平地面上做匀速运动已知木块与地面间的动摩擦因数为做匀速运动已知木块与地面间的动摩擦因数为，

12、那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个? Amg （mg+F sin） （mg+F cos） F cos 、 练习练习: 如图，重如图，重G的光滑小球静止在固定斜的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置水平位置,在该过程中，斜面和挡板对小球在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小的弹力的大小F1、F2变化情况是（变化情况是（ ）A. F1增大增大 B. F2先减小后增大先减小后增大C. F2增大增大 D. F2减少减少 练习练习:如图，光滑圆柱体半径为如图，光滑圆柱体半径为R，在圆心，在圆心O的正上方处有一定滑轮，通过定滑轮用细绳的正上方处有一定滑轮，通过定滑轮用细绳拉一质量为的小球由拉一质量为的小球由A点（点（OA水平）沿圆柱水平）沿圆柱缓慢运动到缓慢运动到B点。求：点。求：（1）此过程中，该球对圆柱）此过程中，该球对圆柱 体的压力。体的压力。