粤教版高中物理必修第一册第三章第五节力的分解课件

第五节力的分解第三章相互作用1．知道力的分解的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算．2．掌握根据力的作用效果确定分力方向的方法．3．掌握力的正交分解法的应用技巧．4．运用力的分解知识分析日常生活中的相关问题．学习任务必备知识·自主预习储备知识点一力的分解1．力的分解定义：求一个已知力的____叫作力的分解．力的分解是________的逆运算．2．力的分解法则：遵循平行四边形定则．把一个已知的力作为平行四边形的______，求两个________．分力力的合成对角线相邻的边3．分解依据(1)一个力分解为两个力，如果没有限制，可以分解为______大小、方向不同的分力．(2)实际问题中，要依据力的____________或需要分解．无数对实际作用效果体验

1．(1)某个分力的大小不可能大于合力． (

)(2)一个力分解时若不加限制条件可以分解为无数对分力． (

)(3)在进行力的分解时必须按照力的实际效果来分解． (

)×√×知识点二力的正交分解1．定义：将一个力分解为两个________的分力，以便于对问题的分析讨论，这种方法称为正交分解法．如图所示．

2．公式：F1＝_______，F2＝_________．提醒

正交分解适用于各种矢量的分解．

互相垂直FcosθFsinθ体验

2．(1)当物体受多个力作用时，常用正交分解法进行力的运算． (

)(2)一个力在与其垂直的方向上的分力为零． (

)√√关键能力·情境探究达成我们在学习力的分解时，老师用一根细线的一端系在右手拇指上，另一端系在圆规的柄上，如图所示．根据力的作用效果进行分解．请探究：(1)甲同学认为对，乙同学认为不对，你赞同他们谁的观点？(2)按力的作用效果分解的正确图应是什么样？提示：(1)甲同学的观点错，乙同学观点是正确的．(2)正确的图是：考点1力的分解1．力的分解的运算法则：平行四边形定则．2．如果没有限制，一个力可分解为无数对大小、方向不同的分力．(1)已知合力和两个分力的方向时(如图甲所示)，两分力有唯一解(如图乙所示)．甲

乙(2)已知合力和两个分力大小时，有两解或无解(当|F1－F2|>F或F>F1＋F2时无解)．(3)已知合力和一个分力的大小和方向时(如图甲，若已知F和F1)，另一分力有唯一解(如图乙)．甲乙(4)已知合力和一个分力的大小及另一个分力的方向时

①当F1＝Fsinθ或F1≥F时，有唯一解，且Fsinθ是F1的最小值，如图甲所示．甲②当F1<Fsinθ时无解，如图乙所示．

③当Fsinθ<F1<F时，有两解，如图丙所示．乙丙3．常见的力的分解实例实例分析拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2，F1＝Fcosθ，F2＝Fsinθ物体的重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑的趋势；二是使物体压紧斜面．相当于分力F1、F2的作用．F1＝mgsinα，F2＝mgcosα实例分析实例分析

√思路点拨：①结点c受到竖直绳子的拉力等于物块的重力mg．②结点c受到绳子向下的拉力产生拉紧ac绳的效果和拉紧bc绳的效果，方向分别沿ac绳方向和bc绳方向．

√思路点拨：据题意，正确作出矢量图，看能否构成闭合的矢量三角形．

√

[跟进训练]1．(角度1)(多选)如图所示，光滑斜面上物体的重力G分解为F1、F2两个力，下列说法中正确的是(

)A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力B．物体受到重力G、FN、F1、F2四个力的作用C．物体只受到重力G和斜面的支持力FN的作用D．力FN、F1、F2三个力的作用效果与G、FN两个力的作用效果相同√√B

[已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，知另一个分力的最小值为Fsin30°＝5N，而另一个分力大小大于5N、小于10N，所以分解的组数有两组解．如图所示．故选项B正确．]2．(角度2)如图所示，将一个力F＝10N分解为两个分力，已知一个分力F1的方向与F成30°角，另一个分力F2的大小为6N，则在该力的分解中(

)A．有唯一解 B．有两解C．有无数组解 D．无解√考点2力的正交分解法1．定义：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法．2．正交分解法的应用步骤(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上．(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示．(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：Fx＝F1x＋F2x…Fy＝F1y＋F2y…3．坐标轴的选取原则：坐标轴的选取是任意的，为使问题简化，建立坐标系时坐标轴的选取一般有以下两个原则：(1)使尽量多的力处在坐标轴上．(2)尽量使某一轴上各分力的合力为零．4．正交分解法的适用情况：比较适用于计算物体受三个或三个以上力的合力情况．【典例3】在同一平面内的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次是19N、40N、30N和15N，方向如图所示，求这四个力的合力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．思路点拨：①因F1、F4相互垂直，可选取F1、F4所在直线为x轴、y轴．②分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，然后求总合力．

[答案]

272N，方向与x轴间夹角45°斜向右上

[跟进训练]3．如图所示，水平地面上质量为m的木块，在推力F作用下向右运动，木块与地面间的动摩擦因数为μ，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度大小为g，则木块与水平地面间的摩擦力大小为(

)A．F B．0.8FC．μmg D．μ(mg＋0.6F)√D

[对木块受力分析，竖直方向N＝mg＋Fsin37°，木块与水平地面间的摩擦力大小为f＝μN，联立可得f＝μ(mg＋0.6F)，故选D．]学习效果·随堂评估自测1．(多选)一个力F分解为两个力F1和F2，下列说法正确的是(

)A．F是物体实际受到的力B．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用C．F1和F2的共同作用效果与F相同D．F1、F2和F满足平行四边形定则√√√ACD

[在力的分解中，合力是实际存在的力，选项A正确；F1和F2是力F的两个分力，不是物体实际受到的力，选项B错误；F1和F2是力F的分力，F1和F2的共同作用效果与F相同，其关系满足平行四边形定则，故选项C、D正确．]

√3．短跑运动员进行训练时，常常会将阻力伞绑在腰间来对抗阻力以提高核心力量．该项训练具有易操作，不易受伤，阻力大小易控制的特点．当阻力伞全部打开时，阻力伞的中心轴线保持水平，共6根伞绳，每根伞绳与中心轴线的夹角均为30°，阻力伞所受的空气阻力为90N，运动员做匀速直线运动，那么每根伞绳承受的拉力约为(

)A．15N B．90NC．203N D．103N√D

[阻力伞受到空气阻力和6根伞绳的作用保