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1、
新人教版高一物理必修 1 第三章知識歸納: 力的分解
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識歸納。
一、分力的概念
1、 幾個力,如果它們共同產(chǎn)生的效果跟作用在物體上的一
個力產(chǎn)生的效果相同,則這幾個
力就叫做那個力的分力 ( 那個力就叫做這幾個力的合力 ) 。
2、分力與合力是等效替代關(guān)系,其相同之
2、處是作用效果相
同 ; 不同之處是不能同時出現(xiàn),
在受力分析或有關(guān)力的計算中不能重復(fù)考慮。二、力的分解
1、力的分解的概念:求一個已知力的分力叫做力的分解。
2、力的分解是力的合成的逆運算。同樣遵守力的平行四邊
形定則:如果把已知力 F 作為平行四邊形的對角線,那么,
與力 F 共點的平行四邊形的兩個鄰邊就表示力 F 的兩個分力
F1 和 F2。 3 、力的分解的特點是:同一個力,若沒有其
他限制,可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的力 ( 因為對于
同一條對角線 . 可以作出無數(shù)個不同的平行四邊形 ) ,
3、通常根
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據(jù)力的作用效果分解力才有實際意義。
4、按力的效果分解力 F 的一般方法步驟:
(1) 根據(jù)物體 ( 或結(jié)點 ) 所處的狀態(tài)分析力的作用效果(2) 根
據(jù)力的作用效果,確定兩個實際分力的方向 ; (3) 根據(jù)兩個分力的方向畫出平行四邊形 ; (4) 根據(jù)平行四邊形定則,利用學(xué)過的幾何知識求兩個分力的大小。也可根據(jù)物理知識
用計算法。
三、對一個已知力進(jìn)行分解的幾種常見的情況和力的分解的定解問題
將一個力 F 分解為兩個分力,根據(jù)力的平行四邊形法則,是以這個力 F 為平行
4、四邊形的一條對角線作一個平行四邊形。在無附加條件限制時可作無數(shù)個不同的平行四邊形。這說明兩個力的合力可唯一確定,一個力的兩個分力不是唯一的。要確定一個力的兩個分力,一定有定解條件。
假設(shè)合力 F 一定
1、 當(dāng)倆個分力 F1 已知,求另一個分力 F2,如圖 F2 有唯一解。 2 、當(dāng)倆個分力 F1,F2 的方向已知,求這倆個力,如圖F1, F2 有唯一解
3、當(dāng)倆個分力 F1,F2 的大小已知,求解這倆個力。
A、當(dāng) F1?F2?F 一組解。 BF1?F2?F,無解。 C,F(xiàn)1?F2?F,倆
個解。 4 、當(dāng)一個分力的方向已知,另一個大小未知。
5、
①F2?Fsin?,無解。② F2?Fsin?,一個解。③ Fsin??F2?F,
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一 解。 ④F?F2,一 解⑤ F2?Fsin? 的 界條件。
5、當(dāng)一個分力的大小 F1 已知,求另一個分力 F2。
①當(dāng) F1?F2 ,只有一 解。②當(dāng) F 與 F2 的 角先增大后
減小, F2 一直增大。
四、力的正交分解法:
1、將一個力沿著兩個相互垂直的方向 行分解的方法稱
力的正交分解法。力的正交分解法是力學(xué) 中 理力的最常用的方法。 2 、力的正交分解法的 點:
6、
其一,借助物理中的直角坐 系 (x ,y) 力 行描述 ; 其二,幾何 形關(guān)系 ,是直角三角形,解直角三角形方法多,容易求解。
3、正交分解的 :把力的平行四 形合成運算, 化成力的直 運算。 4 、正交分解的一般步 :①建立 xOy 直角
坐 系②將所有力依次向 x 和 y 上分解 Fx1、Fx2??,F(xiàn)y1、Fy2?? ③分 求出 x 和 y 上的合力 Fx、Fy④求出合力 F,大小 F?
五、正交坐 系的 取原
①把更多的力,放在 x 和 y 上,分解的越少,解 越
。②把加速度的方向,建立成一個 ,
7、垂直加速度的方向
另一個 ,有 要分解加速度③正交分解的最高目 ,使
解 。
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【同步練習(xí)題】
1. 已知合力的大小和方向求兩個分力時,下列說法中正確的是 ()
A. 若已知兩個分力的方向,分解是唯一的
B. 若已知一個分力的大小和方向,分解是唯一的
C. 若已知一個分力的大小及另一個分力的方向,分解是唯一
的
D. 此合力有可能分解成兩 個與合力等大的分力
解析:已知兩個分力的方向,或一個分力的大小和方向 . 根
據(jù)平行四邊形定則, 只能
8、畫一個平行四邊形, 分解是唯一的,
故 A、 B 正確 ; 如果將合力分解時兩個分力夾角120且合力
在其角平分線上,則兩個分力與合力等大,故D正確 ; 若已
知一個分 力 F1 的大小和另一個分力 F2 的方向,設(shè) F2 與
F 夾角為 θ,若 F1
答案: ABD
2. 如右圖所示,一個物體受到三個共點力 F1、 F2、 F3 的作用,若將它們平移并首尾相接,三個力矢量組成了一個封閉
三角形,則物體所受這三個力的合力大小為 () A.2F1 B.F2 C.2F3 D.0
解析:由矢量三角形定則可以看出, 首尾
9、相接的任意兩個
力的合力必與第三個力大小相等、方向相反,所以這三個力
的合力為零 .
第 4 頁
答案: D
3. 如右圖所示,光滑斜面上的物體的重力分解為 F1、 F2 兩個力,下列說法正確的是 ()
A.F1 是斜面作用在物體上使物體下滑的力, F2 是物體對斜
面的壓力
B. 物體受到重力 mg、FN、 F1、F2 四個力的作用
C. 物體 只受到重力 mg和斜面支持 力 FN的作用
D.FN、 F1、 F2 三個力的作用效果與 mg、 FN兩個力的作用效
果
10、相同
解析: F1、 F2 兩個力是 mg的兩個分力,其作用效果與重力mg等效, F1 的作用是使物體沿斜面下滑, F2 的作用是使物體壓緊斜面 ; 物體只受重力 mg和斜面對物體的支持力 FN的作用 . 綜上所述,選項 C、 D 正確 .
答案: CD
4. 已知力 F 的一個分力 F1 跟 F 成 30角,大小未知,另一個分力 F2 的大小為 33F,方向未知 . 則 F1 的大 小可能是 ()
A.33F B.32F C.233F D.3F
答案: AC
5. 如下圖所示,兩個完全相同的小球在擋板作用下靜止在傾角為 θ 的光滑斜面上,
11、下列關(guān)于小球受力的說法,正確的是 ()
A. 小球的重力在乙種情況下不產(chǎn)生對斜面的作用效果
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B. 小球均受重力、 壓緊斜面的力、 壓緊擋板的力和斜面彈力、
擋板彈力
C. 小球受到擋板的作用力的大小、方向均相同
D. 撤去擋板,小球所受合力方向?qū)⒀匦泵嫦蛳?
解析:本題考查斜面上物體的受力和力的分解的有關(guān)知識 .
斜面上靜止的小球均受重力、斜面彈力和擋板彈力而處于靜
止?fàn)顟B(tài) . 根據(jù)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)的受力特點,知甲、乙兩球
受擋板作用力的方向分別為水平向右和沿斜面向上,
12、重力按
實際作用效果可分解為使物體壓緊斜面的力和使物體壓緊
擋板的力 . 撤去擋板后,小球受力的大小、方向也隨之發(fā)生
變化,甲、乙兩種情況下小球所受的合力大小均為 mgsin
θ,方向沿斜面向下,故 D 選項正確 .
答案: D
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