2022-2023年鲁科版(2019)新教材高中物理必修1 第4章力与平衡第2节力的分解课件

第4章力与平衡第2节力的分解欣赏：古代建筑中的力学之美欣赏：当代建筑中的力学之美思考：山西悬空寺和跨海大桥之重由谁来承担？力可以合成,是否也可以分解呢？（1）定义：求一个已知力的分力叫作力的分解.一、力的分解例如：绳上挂物（2）依据：力的分解是力的合成的逆运算,也遵循平行四边形定则.F

把一个已知力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.如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.（3）原则：尽管力的分解没有确定的结果,但在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.例如：重力F1F2G

怎样分解力是由研究的问题所决定的,选择的分解方法要有利于问题的解决.一般情况下,要选择按力的实际作用效果进行分解.效果一：使物体沿斜面下滑效果二：使物体紧压斜面例1.某人用力F斜向上拉物体,F与水平方向的夹角为θ,请分析力F产生的作用效果,将力F分解.F1=Fcosθ

F2=Fsinθ【解析】Fθ例2.倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示.该物体受到的重力mg能对物体产生哪些作用效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？【解析】两个分力的大小为：G1=mgsinθG2=mgcosθmgθθG2

G1联系实际：高大的桥为什么要造很长的引桥？1.力的分解是力的合成的逆运算注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替,并非同时并存!二、力的分解法则合力F分力F1和F2合成分解等效替代FF1F22.力的分解同样遵守平行四边形定则30°例3.如图所示,一个重为G=10N的物体被固定在天花板上的两根细绳AO与BO系住,两根细绳与天花板的夹角分别为30°和60°.求两根细绳分别受到多大的拉力？解析：物体由于受到重力的作用对细绳产生了拉力,拉力的方向沿细绳方向,求出重力沿细绳方向的两个分力即可得到细绳受到的拉力.如图所示,作出重力沿细绳方向的分力,根据直角三角形知识可得：TBO=G1=Gcos30°=

N

TAO=G2=Gsin30°=5N三、力的正交分解1.定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解2.正交分解步骤：①建立xOy直角坐标系②沿x、y轴将各力分解③求x、y轴上的合力Fx,Fy④最后求Fx和Fy的合力F如图所示,将力F沿力x、y方向分解,可得：F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF2X例4.三个力F1、F2与F3共同作用在O点.如图该如何正交分解？【解析】例5.木箱重500N,放在水平地面上,一个人用大小为200N,与水平方向成30°的向上的力拉木箱,木箱沿地面匀速运动,求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力.30°F

怎样去建立坐标系呢？原则上是任意的,实际问题中,让尽可能多的力落在直角坐标系x、y轴方向上,就可以尽可能少分解力.

【答案】173.2N400N解：画出物体受力图,平行于地面建立直角坐标系.把力F分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2.由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态,所以F1-f=0N+F2-G=0f=F1=Fcos30°≈200×0.866N=173.2NN=G-F2=G-Fsin30°=(500-200×0.5)N=400N所以地面所受的压力N′=N=400NFGfNF1F2例6.轻杆受到的压力和细绳受到的拉力分别为多大？··OFF1F2【解析】ABC四、拓展提高拓展1：三角形定则把两个矢量首尾相接从而求出合矢量,这个方法叫做三角形定则.提示：三角形定则实际上是平行四边形定则的简化.它的应用使力的分解更加简洁.拓展2：力的分解有唯一解的条件1．已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小.2．已知合力和一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向.OFF1F2OFF1F2例7.把竖直向下180N的力分解成两个分力,使其中一个分力的方向水平向右,大小等于240N,求另一个分力的大小和方向.FqF1F2【答案】300N,方向θ≈37°与水平方向成37°夹角.解决力的分解习题的思路实际问题两分力方向作平行四边形应用数学知识计算力的作用效果力的分解定则将力的大小的计算转化为边长的计算1.将一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是（）A.F是物体实际受到的力B.F1和F2不是物体实际受到的力C.物体同时受到F1、F2和F三个力的作用D.F1和F2共同作用的效果与F相同C2.(多选)关于力的分解下列说法正确的是（）A.分力总是小于合力B.将力进行正交分解时,分力总是小于合力C.将10N的力进行分解,可能得到50N的分力D.将10N的力进行分解,不可能得到1N的分力BC3.（多选）将一个大小为10N的力分解为两个分力,如果已知其中的一个分力的大小为15N,则另一个分力的大小可能是()A.5NB.10NC.15ND.30NABC4.如图所示,一个半径为r,重力为G的光滑均匀球,用细绳挂在竖直光滑墙壁上,悬点到球心O的距离为2r.则绳子的拉力F和球对墙壁的压力N的大小分别是()A.G,