第04講 力的合成和分解（第2課時(shí)）-2024-2025學(xué)年高一物理同步課堂（人教版2019必修第一冊(cè)）

第三章相互作用——力3.4力的合成和分解人教版(2019)必修第一冊(cè)(第2課時(shí))Directory目錄正交分解法01新課引入0302力的分解矢量和標(biāo)量04課堂練習(xí)05conclusion新課引入01復(fù)習(xí)與回顧(1)什么是合力和分力，二者具有什么特性？(2)什么是力的合成，什么是力的分解？(3)力的合成遵循什么樣的法則？思考與討論(1)力的合成遵循平行四邊形法則，那么力的分解是否也遵循同樣的法則呢？(2)根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，你能舉幾個(gè)生活中利用力的分解的實(shí)例嗎？conclusion力的分解02一、力的分解遵循的法則

如果在上述力的合成實(shí)驗(yàn)中，先用一個(gè)測(cè)力計(jì)把橡皮條結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)，此時(shí)的拉力記為F，再用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度的將橡皮條拉至同一O點(diǎn)，此時(shí)兩測(cè)力計(jì)的拉力記為F1和F2，那么F1和F2就可以看成F的分力，就變成了“探究力的分解規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)了，因此，力的分解也遵從平行四邊形定則。

力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。思考與討論(1)如果有一個(gè)力F，沒有其他條件的限制，讓你對(duì)其分解，你認(rèn)為能得到幾組分力的情況？F1F1’F2F2’F3F3’F思考與討論(2)如果有一個(gè)力F，要求有確定且符合實(shí)際的分力，你認(rèn)為應(yīng)該如何分解？

按力所產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解。二、力的分解幾種常見模型1.斜拉模型

放在水平地面上的行李箱受到一個(gè)斜向上方的拉力F的作用，且F與水平方向成θ角，如圖所示.怎樣把力F按其作用效果分解?它的兩個(gè)分力的大小、方向如何？θFF2F1二、力的分解幾種常見模型2.斜面上的物體模型

傾角為θ的斜面上放有一個(gè)物體，如圖所示。該物體受到的重力G能對(duì)物體產(chǎn)生那些效果？應(yīng)當(dāng)怎樣分解重力？分力的大小各是多大？GF2F1θ二、力的分解幾種常見模型3.三角支架懸物模型

輕桿AC和BC通過自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈拴于墻上，AC桿水平。在它們的連接處C點(diǎn)施加一個(gè)豎直向下的力F，應(yīng)當(dāng)怎樣分解F，分力的大小各是多大？ABCθFF1F2觀察與思考

車為什么可以被輕易拉動(dòng)呢?原因分析原因分析：

當(dāng)合力不變時(shí)，大小相等的兩分力隨著夾角的增大而增大，實(shí)現(xiàn)“四兩撥千斤”。conclusion正交分解法03正交分解法FxyOFyFxθ1.定義：把力沿著兩個(gè)選定的互相垂直的方向分解正交——相互垂直的兩個(gè)坐標(biāo)軸正交分解法

是把復(fù)雜的利用平行四邊形定則進(jìn)行力的合成轉(zhuǎn)化為普通的代數(shù)運(yùn)算，將力的合成化簡(jiǎn)為同向或反向或垂直方向。便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式來解決力的合成。2.正交分解的目的

正交分解法求合力，運(yùn)用了“欲合先分”的策略，即為了合成而分解，降低了運(yùn)算的難度，是一種重要思想方法。3.正交分解的基本思想正交分解法4.正交分解的步驟conclusion矢量和標(biāo)量04矢量和標(biāo)量2.標(biāo)量：在物理學(xué)中，只有大小而沒有方向的物理量叫標(biāo)量。

1.矢量：在物理學(xué)中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。

如：位移，力，速度等等如：時(shí)間，路程，質(zhì)量，溫度，長(zhǎng)度，能量等等矢量運(yùn)算法則：平行四邊形法則標(biāo)量運(yùn)算法則：算術(shù)加法法則conclusion課堂練習(xí)051．已知合力的大小和方向求兩個(gè)分力時(shí)，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．若已知兩個(gè)分力的方向，分解是唯一的B．若已知一個(gè)分力的大小和方向，分解是唯一的C．若已知一個(gè)分力的大小及另一個(gè)分力的方向，分解是唯一的D．此合力可以分解成兩個(gè)與合力等大的分力C【答案】C【詳解】AB．根據(jù)平行四邊形定則可知，如果力的分解唯一的，則以合力F為對(duì)角線的平行四邊形只有一個(gè)，或只能畫出一個(gè)力三角形，根據(jù)以上分析可知，已知一個(gè)力的大小和方向或已知兩個(gè)力的方向，力F的分解是唯一的。故AB正確，與題意不符；C．若已知一個(gè)分力的大小及另一個(gè)分力的方向，分力可能有兩個(gè)解。故C錯(cuò)誤，與題意相符；D．合力有可能分解成兩個(gè)與合力等大的分力，此時(shí)兩個(gè)分力夾角為120°，或者合力與兩個(gè)分力構(gòu)成等邊三角形。故D正確，與題意不符。本題選錯(cuò)誤的故選C。2．如圖，將光滑斜面上的物體的重力mg。分解為F1和F2兩個(gè)力下列結(jié)論正確的是（）A．F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力B．F2是物體對(duì)斜面的正壓力C．物體受mg、N、F1和F2四個(gè)力的作用D．物體只受重力mg和彈力N的作用D【答案】D【詳解】A．F1是重力平行于斜面方向的分力，不是斜面作用在物體上使物體下滑的力。A錯(cuò)誤；B．F2是重力垂直于斜面方向的分力，不是物體對(duì)斜面的正壓力。B錯(cuò)誤；CD．物體只受重力mg和彈力N的作用，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．2018年10月24日港珠澳大橋正式通車它是世界最長(zhǎng)的跨海大橋?yàn)橄愀邸拈T、珠海三地提供了一條快捷通道。港珠澳大橋的一部分如圖所示這部分斜拉橋的一根塔柱兩側(cè)共有8對(duì)鋼索每一對(duì)鋼索等長(zhǎng)。每一條鋼索與塔柱成α角，若不計(jì)鋼索的自重，且每條鋼索承受的拉力為F，則該塔柱所承受的拉力為（）C【答案】C【詳解】由題知，每一條鋼索與塔柱成α角，將每一對(duì)鋼索的力F沿豎直方向和水平方向分解，則水平方向的力相互抵消，豎直方向的力對(duì)塔柱有拉力作用，故16條鋼索對(duì)塔柱的拉力為故選C。4．如圖所示，水平地面上質(zhì)量為m的物體，在推力F作用下向右運(yùn)動(dòng)。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木塊受到的摩擦力為（）A．F B．0.6F C．μ（mg+0.6F） D．mgC5．假期里，一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對(duì)菜刀產(chǎn)生了興趣。他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大（如圖所示），他先后做出過幾個(gè)猜想，其中合理的是