3.4力的合成与分解
学案
【学习目标】
1、理解力的分解的概念,强化“等效替代”的物理思想。
2、知道常见的两种分解力的方法。
3、知道矢量相加的法则(平行四边形定则或三角形定则),能用作图法和几何知识求分力。
【重点和难点】
1、根据实际情况确定两个分力的方向;
2、矢量相加的规则。
【知识内容】
一、力的分解
求一个已知力的分力叫力的分解。力的分解是力的合成的逆运算,也遵从___________
_。
一个已知力可以分解成________对大小和方向不同的分力。一个已知力究竟应该怎样分解,要根据实际情况确定。
二、力的分解的一般原则
1、按照力的实际作用效果分解。
例如:求斜面上(斜面倾角为θ)重力为G的静止物体对斜面的压力时,可将重力分解为使物体沿斜面下滑的分力和使物体压紧斜面的分力,从而求得压力大小F1=G
cosθ。
2、将一个力沿着相互垂直的两个方向分解,叫正交分解。
分解的目的是便于求和,看上去是走了弯路,但却给解决问题带来了方便,它是解决问题的一种方法。
三、矢量相加的法则
(1)平行四边形定则是矢量运算的普适法则,矢量与标量的区别在于运算的法则不同。
(2)三角形定则:根据平行四边形定则,我们可以进一步将其简化,于是得到三角形定则。
思考:如果三个力的矢量线段恰好能顺次连接构成一个闭合的三角形,则它们的合力是多少?
【典型例题】
例1、把一个物体放在倾角为θ的斜面上,物体
受到竖直向下的重力G。从力的作用效果
看,应该怎样将重力分解?
例2、如图所示,
AO、BO两根绳系住电灯,AO
绳与顶板间的夹角为450,绳BO与顶板间的
夹角为300,绳BO对灯的拉力为F=20N,请
将此拉力沿水平和竖直方向进行正交分解,
并求两分力。。
【针对练习】
1、将一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是(
)
A.F是物体实际受到的力
B.F1和F2不是物体实际受到的力
C.物体同时受到F1、F2和F三个力的作用
D.F1和F2共同作用的效果与F相同
2、一个力分解为两个力时(
)
A.一个分力变大时,另一个分力一定变小
B.两个分力不能同时变大
C.无论如何分解,两个分力不能同时小于这个力的一半
D.无论如何分解,两个分力不能同时大于这个力的2倍
3、已知力F和一个分力F1的方向的夹角为θ,则另一个分力F2的最小值为____________。
4、将物体的重力按照作用效果进行分解:
5、表面光滑、质量不计的尖劈,插在缝A、B之间,在
尖劈背上加一压力F,则尖劈对A侧的压力为____________,
对B侧的压力为____________。
6、我们都知道刀口越锋利,切东西时越省力,你能结合作图,通过计算说明其中的道理吗?
F
F1
F2
F1
F
F2
O
A
450
300
B
G
A
450
450
B
O
G
G
F
B
A