福建省福鼎市第二中學(xué)高三物理一輪復(fù)習(xí) 力的分解課件

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1、2 2 力的分解力的分解1 1、理解分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆運(yùn)理解分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。算。2 2、會(huì)根據(jù)平行四邊形定則求分力。會(huì)根據(jù)平行四邊形定則求分力。3 3、掌握力的正交分解。掌握力的正交分解。4 4、能應(yīng)用力的分解分析日常生產(chǎn)和生活中的問題。、能應(yīng)用力的分解分析日常生產(chǎn)和生活中的問題。山西懸空寺山西懸空寺欣賞：古代建筑中的力學(xué)之美欣賞：古代建筑中的力學(xué)之美跨海大橋跨海大橋欣賞：當(dāng)代建筑中的力學(xué)之美欣賞：當(dāng)代建筑中的力學(xué)之美力可以合成，是否也可以分解呢？力可以合成，是否也可以分解呢？懸空寺和跨海大橋之重誰來擔(dān)？懸空寺和跨海大橋之重誰來擔(dān)？情景思考（1

2、1）定義：）定義：求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解例如：繩上掛物例如：繩上掛物一、力的分解一、力的分解（2 2）依據(jù)：）依據(jù)：力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，也遵循平行四力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，也遵循平行四邊形定則邊形定則如果沒有其它限制，對(duì)于同一條對(duì)角線，可以作出無數(shù)如果沒有其它限制，對(duì)于同一條對(duì)角線，可以作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形個(gè)不同的平行四邊形F F所以，我們可以由力的所以，我們可以由力的作用效果來確定分力的作用效果來確定分力的方向方向. .（3 3）原則：盡管力的分解沒有確定的結(jié)果，但在解決）原則：盡管力的分解沒有確定的結(jié)果，但在解決具體的物理問題時(shí)，一般

3、都按力的作用效果來分解具體的物理問題時(shí)，一般都按力的作用效果來分解F F1 1F F2 2F F效果一：使物體沿斜面下滑效果一：使物體沿斜面下滑效果二：使物體緊壓斜面效果二：使物體緊壓斜面例如：重例如：重 力力例證例證1.1.放在水平面上的物體受到一個(gè)斜向上的拉力放在水平面上的物體受到一個(gè)斜向上的拉力F F的作的作用，該力與水平方向夾角為用，該力與水平方向夾角為，將力，將力F F分解分解. .F F1 1= =FcosFcosF F2 2= =FsinFsinF FF FF F1 1F F2 21 1、力的分解是、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算力的合成的逆運(yùn)算分力分力F F1 1、F F2 2力的

4、合成力的合成合力合力F F力的分解力的分解注意注意: :幾個(gè)分力與原來那個(gè)力是等效的幾個(gè)分力與原來那個(gè)力是等效的, ,它們可以互相代替，它們可以互相代替，并非同時(shí)并存并非同時(shí)并存! 二、力的分解法則二、力的分解法則2 2、力的分解同樣遵守、力的分解同樣遵守平行四邊行定則平行四邊行定則F FF F1 1F F2 2例證例證2.2.如圖所示，一個(gè)重為如圖所示，一個(gè)重為G=10NG=10N的物體被固定于天花板的物體被固定于天花板上的兩根細(xì)繩上的兩根細(xì)繩AOAO與與BOBO系住，兩根細(xì)繩與天花板的夾角分別系住，兩根細(xì)繩與天花板的夾角分別為為3030和和6060。求兩根細(xì)繩分別受到多大的拉力？。求兩根細(xì)

5、繩分別受到多大的拉力？ 解析：解析：物體由于受到重力的作用對(duì)物體由于受到重力的作用對(duì)細(xì)繩產(chǎn)生了拉力，拉力的方向沿細(xì)細(xì)繩產(chǎn)生了拉力，拉力的方向沿細(xì)繩方向，求出重力沿細(xì)繩方向的兩繩方向，求出重力沿細(xì)繩方向的兩個(gè)分力即可得細(xì)繩受到的拉力。如個(gè)分力即可得細(xì)繩受到的拉力。如圖所示，作出重力沿細(xì)繩方向的分力，根據(jù)直角三角形圖所示，作出重力沿細(xì)繩方向的分力，根據(jù)直角三角形知識(shí)可得：知識(shí)可得：T TBOBO=G=G1 1=Gcos30=Gcos30= = N N T TAOAO=G=G2 2=Gsin30=Gsin30=5N=5N5 3建立建立xoyxoy直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系沿沿xyxy軸將各力分解軸將各力分

6、解求求xyxy軸上的合力軸上的合力F Fx x,F,Fy y最后求最后求F Fx x和和F Fy y的合力的合力F F如圖所示，將力如圖所示，將力F F沿力沿力x x、y y方向分解，可得：方向分解，可得： sincosFFFFyx22yxFFF正交分解步驟：正交分解步驟：定義：定義：把一個(gè)已知力沿著兩個(gè)把一個(gè)已知力沿著兩個(gè)互相垂直互相垂直的方向進(jìn)行分解的方向進(jìn)行分解三、力的正交分解三、力的正交分解 F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF2X例證例證3.3.三個(gè)力三個(gè)力F F1 1、F F2 2與與F F3 3共同作用在共同作用在O O點(diǎn)。如圖該如何正點(diǎn)。如圖該如何正交分解？交分解

7、？例證例證4.4.木箱重木箱重500 N500 N，放在水平地面上，一個(gè)人用大小為，放在水平地面上，一個(gè)人用大小為200 N200 N與水平方向成與水平方向成3030向上的力拉木箱，木箱沿地面勻速向上的力拉木箱，木箱沿地面勻速運(yùn)動(dòng)，求木箱受到的摩擦力和地面所受的壓力。運(yùn)動(dòng)，求木箱受到的摩擦力和地面所受的壓力。30F F怎樣去選取坐標(biāo)呢？原則上是任意的，實(shí)際問題中，讓盡怎樣去選取坐標(biāo)呢？原則上是任意的，實(shí)際問題中，讓盡可能多的力落在這個(gè)方向上，就可以盡可能少分解力可能多的力落在這個(gè)方向上，就可以盡可能少分解力F FG GF Ff fF FN NF F1 1F F2 2解：解：畫出物體受力圖，如圖

8、所示。畫出物體受力圖，如圖所示。把力把力F F分解為沿水平方向的分力分解為沿水平方向的分力F F1 1和沿豎直方向的分力和沿豎直方向的分力F F2 2。由于物體在水平方向和豎直方向都處于由于物體在水平方向和豎直方向都處于平衡狀態(tài)，所以平衡狀態(tài)，所以01 fFF02 GFFN 30cos1FFFfN2 .173N866. 0200 30sin2FGFGFNN400N)5 . 0200500( 由牛頓第三定律得地面所受的壓力由牛頓第三定律得地面所受的壓力F FN N=F=FN N=400N=400NA AB BC C提示：提示：三角形定則實(shí)際上是平行四邊形定則的簡化。三角形定則實(shí)際上是平行四邊形定

9、則的簡化。它的應(yīng)用使力的分解更加簡潔。它的應(yīng)用使力的分解更加簡潔。拓展拓展1 1：三角形定則：三角形定則 把兩個(gè)矢量首尾相接從而求出把兩個(gè)矢量首尾相接從而求出合矢量，這個(gè)方法叫做合矢量，這個(gè)方法叫做三角形三角形定則定則。四、拓展提高四、拓展提高拓展拓展2 2：力的分解有：力的分解有唯一解唯一解的條件的條件2 2、已知合力和、已知合力和一個(gè)分力的一個(gè)分力的大小和方向大小和方向，求另一個(gè)分力，求另一個(gè)分力的大小和方向。的大小和方向。1 1、已知合力和、已知合力和兩個(gè)分力的方兩個(gè)分力的方向向，求兩個(gè)分力的大小。，求兩個(gè)分力的大小。oFF F1 1F F2 2O OF FF F1 1F F2 2F F

10、 例證例證5.5.把豎直向下把豎直向下180 N 180 N 的力分解成兩個(gè)分力，使其中一的力分解成兩個(gè)分力，使其中一個(gè)分力的方向水平向右，大小等于個(gè)分力的方向水平向右，大小等于 240 N240 N，求另一個(gè)分力，求另一個(gè)分力的大小和方向。的大小和方向。2122FFF N300N24018022 =36解：解：如圖所示，將力如圖所示，將力F F分解成分解成F F1 1和和F F2 2。F F1 1F F2 21F180tan0.6F240 1.1.將一個(gè)力將一個(gè)力F F分解為兩個(gè)力分解為兩個(gè)力F F1 1和和F F2 2，那么下列說法中錯(cuò)誤，那么下列說法中錯(cuò)誤的是（的是（ ）A.FA.F是物

11、體實(shí)際受到的力是物體實(shí)際受到的力B.FB.F1 1和和F F2 2不是物體實(shí)際受到的力不是物體實(shí)際受到的力C.C.物體同時(shí)受到物體同時(shí)受到F F1 1、F F2 2和和F F三個(gè)力作用三個(gè)力作用D.FD.F1 1和和F F2 2共同作用的效果與共同作用的效果與F F相同相同【解析解析】選選C.C.對(duì)力進(jìn)行分解時(shí)對(duì)力進(jìn)行分解時(shí), ,已知力為物體實(shí)際受到的已知力為物體實(shí)際受到的力力, ,分力是用來代替分力是用來代替F F的的, ,客觀上是不存在的客觀上是不存在的. .在進(jìn)行受力在進(jìn)行受力分析時(shí)分析時(shí), ,合力和分力是不能同時(shí)考慮的合力和分力是不能同時(shí)考慮的. .綜上所述綜上所述, ,正確的正確的選

12、項(xiàng)是選項(xiàng)是A A、B B、D,D,而錯(cuò)誤的是而錯(cuò)誤的是C.C.C C2.2.關(guān)于力的分解下列說法正確的是（關(guān)于力的分解下列說法正確的是（ ）A.A.分力總是小于合力分力總是小于合力B.B.將力進(jìn)行正交分解時(shí)，分力總是小于合力將力進(jìn)行正交分解時(shí)，分力總是小于合力C.C.將將10 N10 N的力進(jìn)行分解，可能得到的力進(jìn)行分解，可能得到50 N50 N的分力的分力D.D.將將10 N10 N的力進(jìn)行分解，不可能得到的力進(jìn)行分解，不可能得到1 N1 N的分力的分力【解析解析】選選B B、C.C.根據(jù)平行四邊形定則根據(jù)平行四邊形定則, ,合力和它的兩個(gè)合力和它的兩個(gè)分力構(gòu)成三角形分力構(gòu)成三角形, ,三角

13、形的長邊三角形的長邊( (或短邊或短邊) )可以是合力也可可以是合力也可以是分力以是分力, ,故故C C正確正確;A;A、D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;正交分解時(shí)兩分力為三角正交分解時(shí)兩分力為三角形的直角邊形的直角邊, ,故故B B正確正確. .BCBC3.3.將一個(gè)大小為將一個(gè)大小為10 N10 N的力分解為兩個(gè)分力的力分解為兩個(gè)分力, ,如果已知其中如果已知其中的一個(gè)分力的大小為的一個(gè)分力的大小為15 N,15 N,則另一個(gè)分力的大小可能是則另一個(gè)分力的大小可能是( )( )A.5 N B.10 N C.15 N D.30 NA.5 N B.10 N C.15 N D.30 N【解析解析】選選A A

14、、B B、C.C.力的分解是合成的逆運(yùn)算力的分解是合成的逆運(yùn)算,A,A項(xiàng)中項(xiàng)中5 N5 N與與15 N15 N合力的范圍是合力的范圍是5 NF20 N,(5 NF20 N,(當(dāng)二力方向相反時(shí)當(dāng)二力方向相反時(shí)合力為合力為10 N)10 N)故故A A正確正確; ;同理同理B B項(xiàng)中力與項(xiàng)中力與15 N15 N合力范圍合力范圍5 N 5 N 25 N25 N含含10 N10 N故正確故正確;C;C項(xiàng)合力范圍項(xiàng)合力范圍0 030 N30 N，正確，正確;D;D項(xiàng)合項(xiàng)合力范圍力范圍15 N 15 N 45 N45 N，故錯(cuò)誤，故錯(cuò)誤. .ABCABC4.4.如圖如圖5-2-35-2-3所示所示, ,一

15、個(gè)半徑為一個(gè)半徑為r,r,重力為重力為G G的光滑的光滑均勻球均勻球, ,用長度為用長度為2r2r的細(xì)繩掛在豎直光滑墻壁上的細(xì)繩掛在豎直光滑墻壁上, ,則繩子的拉力則繩子的拉力F F和球?qū)Ρ诘膲毫颓驅(qū)Ρ诘膲毫 N的大小分別的大小分別是是( )( )A.G, B.2G,GA.G, B.2G,GC. G, G D. G, GC. G, G D. G, GG23322 3333D D【解析解析】選選D.D.如圖所示如圖所示, ,球受重力球受重力G G、繩子拉力、繩子拉力F F、墻壁對(duì)它的彈力、墻壁對(duì)它的彈力N N作用作用. .設(shè)設(shè)F F與水平方向夾角與水平方向夾角為為.由幾何關(guān)系得由幾何關(guān)系

16、得: :coscos= ,= ,所以所以=60=60. .由于球靜止由于球靜止, ,則得則得FsinFsin= =G G,Fcos,Fcos=N=N. .聯(lián)立得聯(lián)立得F= G,F= G,N= G.N= G.故故D D正確正確. .122 33335.5.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m m的物體懸掛在輕質(zhì)支架上，斜梁的物體懸掛在輕質(zhì)支架上，斜梁OBOB與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為.試求水平橫梁試求水平橫梁OAOA和斜梁和斜梁OBOB作用于作用于O O點(diǎn)的彈力點(diǎn)的彈力? ?【解析解析】由于物體由于物體m m靜止時(shí)對(duì)靜止時(shí)對(duì)O O點(diǎn)的作用點(diǎn)的作用力等于物體的重力，其產(chǎn)生的效果是對(duì)力等于物

17、體的重力，其產(chǎn)生的效果是對(duì)AOAO的拉力的拉力F FAOAO、對(duì)、對(duì)BOBO的壓力的壓力F FBOBO，所以物，所以物體體m m對(duì)對(duì)O O點(diǎn)的拉力點(diǎn)的拉力F F可分解為兩個(gè)分力可分解為兩個(gè)分力F FAOAO和和F FBOBO，如圖，如圖, ,由三由三角函數(shù)得角函數(shù)得F F1 1=F=FAOAO=mg=mgtan,Ftan,F2 2=F=FBOBO= =答案答案: :mgtanmgtan mg/ mg/coscosmg.cos解決力的分解習(xí)題的思路解決力的分解習(xí)題的思路 實(shí)際問題實(shí)際問題兩分力方向兩分力方向作平行四邊形作平行四邊形應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算力的作力的作用效果用效果力的分力的分解定則解定則將力的大小的計(jì)算將力的大小的計(jì)算轉(zhuǎn)化為邊長的計(jì)算轉(zhuǎn)化為邊長的計(jì)算課后思考題：課后思考題：1 1、晾曬衣服的繩子，為什么晾衣繩不宜過緊？、晾曬衣服的繩子，為什么晾衣繩不宜過緊？2 2、我們都知道刀是非常鋒利的，刀之所以鋒利在于它的、我們都知道刀是非常鋒利的，刀之所以鋒利在于它的刃部，刀刃在物理學(xué)中稱為刃部，刀刃在物理學(xué)中稱為“劈劈”，它的截面是夾角很，它的截面是夾角很小的銳角三角形，問：刀刃的夾角越小，我們說這把刀小的銳角三角形，問：刀刃的夾角越小，我們說這把刀越鋒利，越能切開物品，這是為什么？越鋒利，越能切開物品，這是為什么？