粵教版高中物理必修第一冊(cè)第三章第五節(jié)力的分解課件

第五節(jié)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運(yùn)算．2．掌握根據(jù)力的作用效果確定分力方向的方法．3．掌握力的正交分解法的應(yīng)用技巧．4．運(yùn)用力的分解知識(shí)分析日常生活中的相關(guān)問題．學(xué)習(xí)任務(wù)必備知識(shí)·自主預(yù)習(xí)儲(chǔ)備知識(shí)點(diǎn)一力的分解1．力的分解定義：求一個(gè)已知力的____叫作力的分解．力的分解是________的逆運(yùn)算．2．力的分解法則：遵循平行四邊形定則．把一個(gè)已知的力作為平行四邊形的______，求兩個(gè)________．分力力的合成對(duì)角線相鄰的邊3．分解依據(jù)(1)一個(gè)力分解為兩個(gè)力，如果沒有限制，可以分解為______大小、方向不同的分力．(2)實(shí)際問題中，要依據(jù)力的____________或需要分解．無數(shù)對(duì)實(shí)際作用效果體驗(yàn)

1．(1)某個(gè)分力的大小不可能大于合力． (

)(2)一個(gè)力分解時(shí)若不加限制條件可以分解為無數(shù)對(duì)分力． (

)(3)在進(jìn)行力的分解時(shí)必須按照力的實(shí)際效果來分解． (

)×√×知識(shí)點(diǎn)二力的正交分解1．定義：將一個(gè)力分解為兩個(gè)________的分力，以便于對(duì)問題的分析討論，這種方法稱為正交分解法．如圖所示．

2．公式：F1＝_______，F(xiàn)2＝_________．提醒

正交分解適用于各種矢量的分解．

互相垂直FcosθFsinθ體驗(yàn)

2．(1)當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法進(jìn)行力的運(yùn)算． (

)(2)一個(gè)力在與其垂直的方向上的分力為零． (

)√√關(guān)鍵能力·情境探究達(dá)成我們?cè)趯W(xué)習(xí)力的分解時(shí)，老師用一根細(xì)線的一端系在右手拇指上，另一端系在圓規(guī)的柄上，如圖所示．根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解．請(qǐng)?zhí)骄浚?1)甲同學(xué)認(rèn)為對(duì)，乙同學(xué)認(rèn)為不對(duì)，你贊同他們誰的觀點(diǎn)？(2)按力的作用效果分解的正確圖應(yīng)是什么樣？提示：(1)甲同學(xué)的觀點(diǎn)錯(cuò)，乙同學(xué)觀點(diǎn)是正確的．(2)正確的圖是：考點(diǎn)1力的分解1．力的分解的運(yùn)算法則：平行四邊形定則．2．如果沒有限制，一個(gè)力可分解為無數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力．(1)已知合力和兩個(gè)分力的方向時(shí)(如圖甲所示)，兩分力有唯一解(如圖乙所示)．甲

乙(2)已知合力和兩個(gè)分力大小時(shí)，有兩解或無解(當(dāng)|F1－F2|>F或F>F1＋F2時(shí)無解)．(3)已知合力和一個(gè)分力的大小和方向時(shí)(如圖甲，若已知F和F1)，另一分力有唯一解(如圖乙)．甲乙(4)已知合力和一個(gè)分力的大小及另一個(gè)分力的方向時(shí)

①當(dāng)F1＝Fsinθ或F1≥F時(shí)，有唯一解，且Fsinθ是F1的最小值，如圖甲所示．甲②當(dāng)F1<Fsinθ時(shí)無解，如圖乙所示．

③當(dāng)Fsinθ<F1<F時(shí)，有兩解，如圖丙所示．乙丙3．常見的力的分解實(shí)例實(shí)例分析拉力F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2，F(xiàn)1＝Fcosθ，F(xiàn)2＝Fsinθ物體的重力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體具有沿斜面下滑的趨勢(shì)；二是使物體壓緊斜面．相當(dāng)于分力F1、F2的作用．F1＝mgsinα，F(xiàn)2＝mgcosα實(shí)例分析實(shí)例分析

√思路點(diǎn)撥：①結(jié)點(diǎn)c受到豎直繩子的拉力等于物塊的重力mg．②結(jié)點(diǎn)c受到繩子向下的拉力產(chǎn)生拉緊ac繩的效果和拉緊bc繩的效果，方向分別沿ac繩方向和bc繩方向．

√思路點(diǎn)撥：據(jù)題意，正確作出矢量圖，看能否構(gòu)成閉合的矢量三角形．

√

[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．(角度1)(多選)如圖所示，光滑斜面上物體的重力G分解為F1、F2兩個(gè)力，下列說法中正確的是(

)A．F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力，F(xiàn)2是物體對(duì)斜面的壓力B．物體受到重力G、FN、F1、F2四個(gè)力的作用C．物體只受到重力G和斜面的支持力FN的作用D．力FN、F1、F2三個(gè)力的作用效果與G、FN兩個(gè)力的作用效果相同√√B

[已知一個(gè)分力有確定的方向，與F成30°夾角，知另一個(gè)分力的最小值為Fsin30°＝5N，而另一個(gè)分力大小大于5N、小于10N，所以分解的組數(shù)有兩組解．如圖所示．故選項(xiàng)B正確．]2．(角度2)如圖所示，將一個(gè)力F＝10N分解為兩個(gè)分力，已知一個(gè)分力F1的方向與F成30°角，另一個(gè)分力F2的大小為6N，則在該力的分解中(

)A．有唯一解 B．有兩解C．有無數(shù)組解 D．無解√考點(diǎn)2力的正交分解法1．定義：把力沿著兩個(gè)選定的相互垂直的方向分解的方法．2．正交分解法的應(yīng)用步驟(1)建立坐標(biāo)系：以共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上．(2)正交分解各力：將每一個(gè)不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上，并求出各分力的大小，如圖所示．(3)分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和，即：Fx＝F1x＋F2x…Fy＝F1y＋F2y…3．坐標(biāo)軸的選取原則：坐標(biāo)軸的選取是任意的，為使問題簡(jiǎn)化，建立坐標(biāo)系時(shí)坐標(biāo)軸的選取一般有以下兩個(gè)原則：(1)使盡量多的力處在坐標(biāo)軸上．(2)盡量使某一軸上各分力的合力為零．4．正交分解法的適用情況：比較適用于計(jì)算物體受三個(gè)或三個(gè)以上力的合力情況．【典例3】在同一平面內(nèi)的四個(gè)力F1、F2、F3、F4的大小依次是19N、40N、30N和15N，方向如圖所示，求這四個(gè)力的合力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．思路點(diǎn)撥：①因F1、F4相互垂直，可選取F1、F4所在直線為x軸、y軸．②分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和，然后求總合力．

[答案]

272N，方向與x軸間夾角45°斜向右上

[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．如圖所示，水平地面上質(zhì)量為m的木塊，在推力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度大小為g，則木塊與水平地面間的摩擦力大小為(

)A．F B．0.8FC．μmg D．μ(mg＋0.6F)√D

[對(duì)木塊受力分析，豎直方向N＝mg＋Fsin37°，木塊與水平地面間的摩擦力大小為f＝μN(yùn)，聯(lián)立可得f＝μ(mg＋0.6F)，故選D．]學(xué)習(xí)效果·隨堂評(píng)估自測(cè)1．(多選)一個(gè)力F分解為兩個(gè)力F1和F2，下列說法正確的是(

)A．F是物體實(shí)際受到的力B．物體同時(shí)受到F1、F2和F三個(gè)力的作用C．F1和F2的共同作用效果與F相同D．F1、F2和F滿足平行四邊形定則√√√ACD

[在力的分解中，合力是實(shí)際存在的力，選項(xiàng)A正確；F1和F2是力F的兩個(gè)分力，不是物體實(shí)際受到的力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；F1和F2是力F的分力，F(xiàn)1和F2的共同作用效果與F相同，其關(guān)系滿足平行四邊形定則，故選項(xiàng)C、D正確．]

√3．短跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，常常會(huì)將阻力傘綁在腰間來對(duì)抗阻力以提高核心力量．該項(xiàng)訓(xùn)練具有易操作，不易受傷，阻力大小易控制的特點(diǎn)．當(dāng)阻力傘全部打開時(shí)，阻力傘的中心軸線保持水平，共6根傘繩，每根傘繩與中心軸線的夾角均為30°，阻力傘所受的空氣阻力為90N，運(yùn)動(dòng)員做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么每根傘繩承受的拉力約為(

)A．15N B．90NC．203N D．103N√D

[阻力傘受到空氣阻力和6根傘繩的作用保