(共24张PPT)
力的分解
高大的桥要造很长的引桥,来减小桥面的坡度。你知道工程师为什么这样设计吗?
斧
为什么刀刃的夹角越小越锋利?
1.知道力的分解的概念和运算法则。
2.会根据实际的作用效果分解力。(重点)
3.体会正交法分解力的方法。
如果几个力共同作用产生的效果与一个力单独作
用产生的效果相同,那么这几个力就叫那一个力
的_____,这一个力就叫那几个力的_____.
(合力)
(分力)
(分力)
力的合成
力的分解
分力
合力
分力
合力
F
如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.
由此看来:如果没有条件限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形。也就是说,一个力可以由无数组分力来组成。
因此
通常按力的实际作用效果进行分解
2.如何按照力的作用效果分解?
θ
案例一:放在斜面上的物块,物块所受到的重力产生怎么样的作用效果?
因此,倾角为θ的斜面上放有一个物体,该物体受到的重力G能对物体产生:(1)使物体沿斜面下滑
(2)使物体紧压斜面,则应该分解如下图:
θ
G
F1
F2
θ
两个分力的大小为:
方向:沿斜面向下
方向:垂直于斜面向下
学生分析:斜面倾角增大,F1 , F2 _______
增大
减小
A
B
C
G
F1
F2
θ
θ
力的分解的一般步骤:
根据平行四边
形或三角形知
识确定分力的
大小和方向.
根据已知合
力和两个分
力方向作平
行四边形;
根据力的作用
效果确定两个
分力的方向;
第一步
第二步
第三步
【典例1】如图,重为G的球,被一竖直光滑挡板挡住,静止在倾角为30°的光滑斜面上,试根据力的作用效果对物体所受重力进行分解。
30°
G
F2
F1
方向:垂直于斜面向下
方向:水平向左
F2
F1
G
T1
T2
?
(
θ
【典例2】 在一根细线上用轻
质挂钩悬挂一重为G的物体,
挂钩与细线之间的摩擦忽略不
计。已知细线所成的张角为
θ,求细线的张力为多大?
·
O
G/2
F1
θ/2
(
解析:
θ/2
劈
?
F1
F2
F
为什么薄薄的刀刃能够轻易劈开竹子?
二、力的正交分解
实际对力进行分解时,为便于计算,常常采用正交分解法
定义:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解
正交分解步骤:
①建立直角坐标系
②沿x、y轴将各力分解
③求x、y轴上的合力Fx、Fy的大小
y
x
F
Fx
Fy
θ
【典例3】木箱重500 N,放在水平地面上,一个人用大小为200 N与水平方向成30°向上的力拉木箱,木箱沿地平面匀速运动,求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。
30°
F
F
G
F
f
F
N
F
1
F
2
解:画出物体受力图,如图所示
把力F 分解为沿水平方向的分力F1 和沿竖直方向的分力F2
水平方向
竖直方向
因此
1.力的分解遵守平行四边形定则
2.通常根据力的作用效果进行力的分解
3.力的分解的一般步骤:
确定力的作用效果
确定两分力的方向
作平行四边形
确定分力的大小和方向
1.下列说法正确的是( )
A.力的分解是力的合成的逆运算
B.把一个力分解为两个分力,这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同
C.力的分解和力的合成都遵循平行四边形定则
D.分力小于合力
ABC
2.下列有关合力与分力的说法,正确的是( )
A.分力总是小于合力
B.对力进行正交分解时,分力总是小于合力
C.将5 N的力进行分解,可以得到50 N的分力
D.将5 N的力进行分解,不可以得到1 N的分力
BC
3.如右图示,一个半径为
r,重为G的圆球被长为2r的
细线AC悬挂在墙上,求球对
细线的拉力F1和球对墙的压
力F2。
解析:由几何知识知,F1与竖直方向夹角θ=30°则
2r
F1
F2
q
G
F
N
根据重力G 产生的作用效果,可将重力分解成平行斜面的分力F1和垂直斜面的分力 F 2。
2
F
F
f
1
F
4.如图所示,一个重为G 的物体静止
在倾角为θ的斜面上,求物体受到
的静摩擦力和斜面对物体的支持力。
解析:画物体受力图。物体受到三个力的作用,
如图所示:
q
由于物体在平行斜面方向和垂直斜面方向都处于平衡状态,所以
F
f
q
G
F
N
1
F
2
F
讨论:可以看出,静摩擦力的大小.支持力的大小都和斜面的倾角 ? 有关。斜面的倾角增大时,静摩擦力增大,支持力减小,对斜面的压力减小。