人教版高中物理必修1第三章第5节力的分解(共26张PPT)

(共26张PPT)
力的分解
1.力的合成；
2.力的合成遵循平行四边形定则。
复习引入：
力可以合成，是否也可以分解呢？
力的分解
1.概念:求一个已知力的分力叫力的分解，
2.方法：平行四边形定则
分力F1、F2
　
合力F
力的合成
力的分解
力的分解是力的合成的逆运算。
求一个已知力的分力叫做力的分解
F
力的分解
1.概念:求一个已知力的分力叫力的分解，
2.方法：平行四边形定则。
分力F1、F2
　
合力F
力的合成
力的分解
力的分解是力的合成的逆运算。
3.一个力可以有无数种分解，分力可以有无数对。
力的分解
按力所产生的实际作用效果进行分解
确定分力原则
例如：重力
效果一：使物体沿斜面下滑
效果二：使物体紧压斜面
体会重力的作用效果
G2
G1
G
θ
例1：倾角为θ的斜面上放有一个物体，如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？
θ
T
T1
T2
θ
例2：在竖直墙上固定一个轻支架，横杆OM垂直于墙壁，斜杆ON跟墙的夹角为θ，在支架的O点挂有一个重为G的物体，如图所示。怎样确定杆OM、ON的受力方向？
O
M
N
θ
x2
矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则（或三角形定则）的物理量。
标量：只有大小没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量。
矢量相加的法则
三角形定则与平行四边形定则实质一样。
C
A
B
把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做三角形定则。
x1
x
合矢量
分矢量
另一分矢量
说一说
如图，一个物体的速度v1
在一小段时间内发生了变化，变成了v2
。你能根据v1
、v2
，按照三角形定则找出变化量Δv
吗？
v1
v2
Δv
多边形定则
F2
F3
F合
F1
F2
F3
F4
多个矢量的相加
三角形定则
F3
F4
F2
θ
F
F1
例3：放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉力F的作用,且F与水平方向成θ角,如图所示。怎样把力F按其作用效果分解？它的两个分力的大小、方向如何？
解：作F的分解示意图如图所示：
F1
沿水平方向向右，F2
沿竖直方向向上
q
sin
2
F
F
=
q
cos
1
F
F
=
M
G
T1
T2
O
N
370
530
T=G
例4：把的物体挂在成角度的两根细绳MO、NO上，易知物体对悬点O的拉力T等于物体所受的重力G。如图所示，怎样把力T按其作用效果分解？它的两个分力的大小、方向如何？（sin37°=0.6,
cos37°=0.8)
370
解：作拉力T的分解示意图如图所示：
T1
沿MO方向斜向右下，
T2
沿NO方向斜向左下。
0
1
37
sin
G
T
=
0
2
37
cos
G
T
=
已知合力和两个分力的大小（F1+F2>
F且F1≠F2）
已知合力和两个分力的方向（F1、F2不在同一直线上）
α
β
F
F2
F1
已知合力和一个分力的大小与方向
α
F1
F
力的分解的解的个数
F2
F
F
F1
F2
F1
F2
F1
F2
3.当F
sin
α
F
时
2.当F1
<
Fsin
α时
力的分解的解的个数
α
F
α
F
4.当F1
>
F
时
α
F
已知合力和一个分力F1的大小和另一个分力F2的方向
1.当F1
=
Fsin
α
时
α
F
一组解
无解
两组解
一组解
附：力的正交分解
把力沿两个互相垂直的方向进行分解的方法叫做力的正交分解法。
y
x
F1x
F1y
F3x
=
F3
F3y
=
0
F1
F2
F3
F2y
F2x
F1:
x轴方向：F1x
y轴方向：F1y
优点：
分解简单，
计算方便。
Fx
=F1x+F2x+F3x+…
Fy
=F1y+F2y+F3y+…
F
=
Fx2
+
Fy2
F1x
F1y
F1
F2
F3
F2y
F2x
y
x
应用：
一、求多个共点力的合力
步骤：
1.先建立直角坐标系（原则上是任意的，实际问题中，让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力）
2.将各力沿坐标轴分解
3.分别求出沿各坐标轴方向的合力Fx
、
Fy
4.最后求得合力F
F的方向与x轴夹角θ：
F
θ
y
x
解决共点力的平衡
定义：物体受多个共点力处于平衡状态（静止或匀速）
条件：F合=0
Fx=0,
F
y=0
F1
F2
N
f静
G
例：如图一物体在拉力F作用下静止在粗糙水平面上，求静摩擦力的大小。
F静=F1=Fcosθ
G2
G1
G
θ
例1：倾角为θ的斜面上放有一个受重力G的物体，物体静止，如图所示。物体受到的支持力和摩擦力各是多大？
θ
N
f静
例2：在竖直墙上固定一个轻支架，横杆OM垂直于墙壁，斜杆ON跟墙的夹角为θ，在支架的O点挂有一个重为G的物体处于静止，如图所示。求杆OM、ON对点O的作用力？
N
θ
O
M
N1
N2
三种方法求解：
（一）力的合成；（二）力的分解；
（三）正交分解法。
θ
cos
/
1
G
N
=
θ
tan
2
G
N
=
1.如图所示，一质量为m的光滑小球放在倾角为α的斜面上并被一竖直木板挡板挡住而处于静止状态，求小球受到木板的作用力的大小和方向。（用正交分解法）
作业布置（抄题，作业本上交）
α
θ
F
2.放在粗糙水平地面上质量为m的物体受到一个斜向上与水平方向成θ角的拉力F的作用而匀速运动,
如图所示。求：物体与地面的动摩擦因素μ的大小。
N
y
x
f
mg
课后思考题
放在粗糙水平地面上的质量为m的物体受到一个斜向上拉力F的作用而匀速运动,
如图所示。已知物体与地面的动摩擦因素为μ。试问：当拉力F与水平方向成θ角为多大时，F有最小值，最小值为多少？
θ
F
两力夹角为任意时
F1
F2
F合
?
知识链接：
余弦定理
θ
F
1.放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉力F的作用,且F与水平方向成θ角,如图所示。怎样把力F按其作用效果分解？它的两个分力的大小、方向如何？
作业布置（作业本上交）
M
O
N
370
530
T
2.把重为G的物体挂在成角度的两根细绳MO、NO上，易知物体对悬点O的拉力T等于物体所受的重力G。如图所示，怎样把力T按其作用效果分解？它的两个分力的大小、方向如何？（sin37°=0.6，
cos37°=0.8)