(共19张PPT)
第二章 力
3、摩擦力(第一课时)
曹甸高级中学高一物理
同桌的两位同学把两本物理课本一页间一页的交叉叠放在一起,然后平放在课桌上分别抓住自己的课本的一端用力往外拉,感觉怎样?
做一做
力气太小了!!
演示实验
说明物体之间存在摩擦力
用水平力推讲台桌,讲台桌为何不动
用手握住水杯,水杯为何不会掉落
物体为何可以静止在斜面上?
知识回顾
一、什么是摩擦力?
两个相互接触、相互挤压的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,就会在接触面上产生阻碍相对运动和相对运动趋势的力,这种力叫摩擦力。
互相接触的物体相对静止的时候,是不是也可能产生摩擦力?
思考与讨论
小孩推箱,据二力平衡的知识,这时一定有一个力与推力平衡,阻碍相对运动发生的力。
推力
静摩擦力
二力平衡
二 静摩擦力
1.定义:
两个相互接触而保持相对静止的物体,当它们之间存在相对运动趋势时,在它们的接触面上会产生阻碍物体间相对运动的力.
2.产生条件:
(1)、接触面粗糙
(2)、直接接触
(4)、两物体间有相对运动趋势
(3)、接触面有
挤压(形变)
接触的物体间有弹力(压力)产生
例1、下列图中的物体都处于静止状态,有静摩擦力的是( )
A
D
F
C
F
B
BCD
3、静摩擦力方向如何?
静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势方向相反
二 静摩擦力
3.方向:
沿着接触面,并且跟物体相对运动的趋势的方向相反
G
F
F
F
G
G
F支
F支
F推
F支
F推
A
D
F
C
F
B
物块受静摩擦力方向如何?
二 静摩擦力
静摩擦力的大小随着推力的增大而增大,可以说静摩擦力的大小由外部因素决定.
F
F推
2F
2F推
当人的水平推力增加到某一值Fm时,物体就要滑动,此时静摩擦力达到最大值,我们把Fm叫做最大静摩擦力
实验演示
4.大小:
摩擦力的大小随着推力的增大而增大, 取值范围0(2)静摩擦力特点:
b.随着产生运动趋势的外力的变化而变化
d.最大静摩擦力跟物体间的压力、接触面
的材料及粗糙程度有关
c.跟物体间接触面的压力大小无关
a.实际所受的静摩擦力,根据力的平衡规律
律 进行分析
问题:1、静摩擦力的大小随物体间的压力增大而增大,对吗?
增大压力瓶子受到的静摩擦力会随着增大吗?
2、手推桌子没推动是因为手的推力小于摩擦力,对吗?
思考
例:人用手握住一个奖杯(奖杯始终处于竖直方向如图所示)下列说法正确的是( )
A.奖杯越重,手握的越紧
B.手握的越紧,奖杯受到的摩擦力越大
C.不管手握得多紧,奖杯受到的摩擦力总是一定的.
D.以上说法都不正确
AC
思考
静摩擦力能不能发生在运动的物体之间
可以的!
“静”指的是相对静止!
举个例子
小孩从二楼运动到了三楼
沙石随传送带运动到了高处
静摩擦力可以是阻力,也可以是动力.
小结
1.定义:
2.产生条件:
(1)、接触面粗糙
(3)、两物体间有相对运动趋势
(2)、接触的物体间有弹力(压力)产生
3.方向:
沿着接触面,并且跟物体相对运动的趋势的方向相反
4.大小:
摩擦力的大小随着外力的变化而变化, 取值范围0第二章 力
4、力的合成
曹甸高级中学高一物理
1+1在什么情况下不等于2?
在算错的情况下不等于2
通过这节课学习我们可以知道:
即使在算正确的情况下也不等于2
一 、力的合成
2、求几个力的合力的过程或方法,叫做力的合成。
1、分力与合力:一个力产生的效果如果能跟原
来几个力共同作用在物体上时产生的效果相
同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的
几个力叫做这个力的分力。
注意:合力与分力的关系是“等效替代”。
探究求合力的方法
思考1:
一条直线上的力的合成
F1
F2
F1
F=F1 + F2
F2
F1
F=F1 - F2
一个力作用
二力同向
二力反向
二 、合成方法
二 、合成方法
1.同一直线上力的合成
反向:F=F1 - F2
同向:F=F1 + F2
2.互成角度的两个力的合成
互成角度的力怎样求合力?
F1
F2
实验研究:
(1)器材:
橡皮条、细绳套、钩码、滑轮
(2)步骤:
①用两个力 F1、F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点,橡皮条伸长了EO这样的长度,记下O点的位置和F1、F2的大小和方向。(图甲)
②撤去F1、F2,用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO,记下F的大小和方向(图乙)。
③选定标度,分别作出F1、F2、F的图示(图丙)
我们需要研究的是:
合力F与分力F1、F2有什么关系?
同学们在操作时时要注意下面几个问题:
1. 几个力的方向是沿着拉线方向的,因此要把拉线的方向描在木板的白纸上。
2. 几个力的大小由弹簧秤读出,用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头。
3. 怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系?
建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接,也许能够得到启示。
4. 得出你的结论后,改变F1和F2的大小和方向,重做上述实验,看看结论是否相同。
F2
F合
·
F1
O
求两个力的合力时,可分别用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这叫做力的平行四边形定则。
平行四边形定则
二、合成方法
1.同一直线上力的合成
反向:F=F1 - F2
同向:F=F1 + F2
2.互成角度的两个力的合成
利用平行四边行定则进行合成
【例题】力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。
解:
方法一:(作图法)
取6mm长的线段表示15N的力
作出力的平行四边形定则如图所示
合力大小F=15 N × (30/6)=75N
合力方向:与F1的夹角为53°
或与水平方向成53°
方法二: (计算法)
还可作出力的示意图,进行计算求解
4、多力合成的方法:
F1
F2
F3
F4
F12
F123
F1234
先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力
思考:合力是否一定比分力大?
5、合力与分力间夹角θ关系:
①θ=0°时,即F1、F2共线同方向:
F合=F1+F2 合力方向与两个力的方向相同
②θ=180°时,即F1、F2共线反方向:
F合=|F1-F2| 合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。
④合力的取值范围:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2
③夹角θ越大,合力就越小:
F合随F1和F2的夹角增大而减小
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2
四、共点力
1.概念:如果一个物体受两个或多个力作用,这
些力都作用在物体上的同一点,或者虽
不作用在同一点上,但它们的作用线相
交于同一点,这几个力叫做共点力。
2.力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力
F1
F2
F1
F2
1.两个共点力的合力最大值是20 N,最小值为6N,这两个力的大小分别是 N 和 N.
巩固练习
13
7
2.大小不变夹角可任意调整的两个力F1、F2,
关于它们的合力F,正确的是( )
A.F一定大于任何一个分力
B.F既可等于F1,也可等于F2
C.F有可能小于任何一个分力
D.F一定是随F1与F2夹角的增大而减小
BCD
3. 三个共点力的大小分别为5 N、6 N、7 N,它们
合力的最大值是 N,最小值是 N.
18
0
小结
1、合力与分力的关系是“等效替代”。
2、平行四边形定则:不在一条直线的两个力的合成时,以表示这两个力的线段为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。
3、合力与分力的大小关系:
(1)合力大小范围︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2
合力不一定比分力大
(2)在两个分力F1、F2大小不变的情况下,两个分力的夹角越大,合力越小。
4.共点力:如果一个物体受两个或多个力作用,这
些力都作用在物体上的同一点,或者虽
不作用在同一点上,但它们的作用线相
交于同一点,这几个力叫做共点力。(共20张PPT)
第二章 力
3、摩擦力
第二课时
曹甸高级中学高一物理
三 滑动摩擦力
水平地面上,一个重为G=100N的木箱A受到水平推力F1的作用.当F1=5N时,木箱未被推动,此时木箱受摩擦力Ff=________.当F1=10N时,木箱仍未被推动,此时木箱受摩擦力Ff=________.当F1=25N时,木箱A刚好被推动,此后木箱A做匀速运动,那么木箱是否受摩擦力,那又是怎样呢
5N
10N
三 滑动摩擦力
1.定义:
两个互相接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻碍相对运动的力.
2.产生条件:
(1)、直接接触
(4)、两物体间有相对运动
(3)、接触面有挤压(形变)
(2)、接触面粗糙
滑动摩擦力的大小
自己动手,感受滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关
滑动摩擦力大小跟那些因素有关呢?
实验探究
猜想:1、接触面的粗糙程度
2、压力
3、接触面的面积
4、与相对运动的速度
研究多个物理量的关系时用控制变量法
滑动摩擦力的大小
用表格的形式记录下在不同压力下物体做匀速运动的拉力大小,而在水平面上运动时,物体对地面的压力大小等于物体的重力.所以我要测量木块及砝码的重力从而得到木块对地面的压力.
木块必须要匀速或缓慢地移动,实验不易操作
实验次数 1 2 3 4
压力F/N 5 10 15 20
拉力F/N 1.5 3 4.5 6
摩擦力F/N
1.5 3 4.5 6
砝码
木块
木块
v
优化实验设计
滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟物体间的垂直作用力成正比
F=μFN
μ是动摩擦因数,它的数值跟相互接触的两个物体的材料有关,还跟接触面的粗糙程度有关.
3.大小:
滑动摩擦力方向
4.方向:
总跟接触面相切,并且跟它们相对运动的方向相反.
注意:
1.不要把”物体的相对运动方向”与”物体的运动方向”等同.
2.滑动摩擦力的方向可能跟物体的运动方向相反,也可能跟运动方向相同
3.最大静摩擦力一般比滑动摩擦力大一些.
四 滚动摩擦力
1.定义:
一个物体在另一物体表面上滚动时,物体间产生的阻碍物体间滚动的作用力。
注意:
压力相同时,滚动摩擦力比滑动摩擦力小很多
你们挑哪一边场地?
无沙子
沙子
对摩擦力的进一步认识
1.摩擦力不一定是阻力
2.计算摩擦力先判断是“静”还是“动”
3.有摩擦力就有弹力,有弹力不一定就有摩擦力
4若无特别说明,可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等
P59在我国东北寒冷的冬季,雪撬是常见的运输工具。一个有钢制滑板的雪撬,连同木料的总重量为4.9×104N。在水平的冰道上,马要在水平方向用多大的力,才能够拉着雪撬匀速前进?
课本例题
1、下列说法正确的是( )
A、运动的物体一定受到滑动摩擦力
B、静止的物体不可能受到滑动摩擦力
C、滑动摩擦力的方向一定与相对滑动方向相反
D、滑动摩擦力的方向一定与运动方向相反
C
巩固练习
2、下列说法中正确的是( )
A、若某接触面上有滑动摩擦力,则也一定有弹力
B、弹力的方向与滑动摩擦力的方向一定垂直
C、滑动摩擦力一定阻碍物体的相对滑动
D、滑动摩擦力一定阻碍物体的运动
ABC
巩固练习
3、关于滑动摩擦力公式F=μFN,下列说法中正确的
是( )
A、由F=μFN可知,μ一定,F与FN成正比
B、由μ=F/FN可知,μ与F成正比,与FN成反比
C、F与FN、材料、接触面的粗糙程度都有关
D、μ的大小由接触面的粗糙程度唯一决定
AC
巩固练习
4、要使放在水平地面上重200N的木块从原地移动,必须用70N的最小水平推力,木块从原地移动以后,为了使它继续匀速滑动,只要60N的水平推力就行了。
1、木块与地面的最大静摩擦力是多大
2、滑动摩擦力是多大
3、若拉力增大至90N,滑动摩擦力是多大
巩固练习
若F从0连续变化到100N,
摩擦力
F拉
0
60N
70N
物体滑动
物体不动
1、摩擦力的大小怎样变化
2、用图象表示F与F拉的关系
思 考:
巩固练习
①静止的物体可能受到滑动摩擦力;
②运动的物体可能受到静摩擦力;
③滑动摩擦力的方向可能与运动方向相同;
④滑动摩擦力的方向可能与运动方向相反;
⑤滑动摩擦力就是跟重力成正比。
巩固练习
5、 判 断 对 错
布置作业
1、一个重为20N的物体,放在水平面上,物体与水平面的动摩擦因数μ=0.1,试计算该物体在下列几种情况下受到的摩擦力。
(1)物体开始时静止,用F=5N的水平向右的力拉物体。
(2)物体开始时静止,用F=30N的水平向右的力拉物体。
(3)物体开始以v=15m/s的初速度向左运动,用F=15N的水平向右的力拉物体。
作业布置
2、如图,在水平桌面上放一个重GA=20N的物体A,A与桌面间的摩擦因数μ=0.5,使这个物体沿桌面做匀速运动的水平拉力F为多少
如果在物体A上再加一个重GB=10N的物体B,B与A之间的动摩擦因数μ=0.2,那么当A、B两物体以相同的速度沿桌面匀速滑动时,对物体A的水平拉力应为多少 此时物体B受到物体A的摩擦力是多少
B
F
A
F
A(共29张PPT)
第二章 力
第1、2节:力 重力
曹甸高级中学高一物理
定义:
物体与物体之间的相互作用
一个物体既是施力物体,也一定是受力物体
物质性:
力
力不仅有大小,还有方向
相互性:
力是矢量
矢量性:
力不能离开物体施力物体和受力物体而单独存在
力的作用效果
力的作用效果
2、效果:
1) 力使物体的运动状态发生改变
2) 力是使物体产生形变的原因
与力的大小、方向、作用点有关
力的作用效果
1、物体的运动状态用哪个物理量来描述?
2、运动状态的变化有那几种情形?
速度的大小发生变化
速度的方向发生变化
速度的大小和方向都发生变化
速度
即速度不变,运动状态不变;
速度改变,运动状态改变。
物体的运动状态和运动状态的变化
力的图示:
用一根带有箭头的线段来表示力
力的三要素:大小、方向、作用点
F
5N
15N
力的图示
练一练
A
B
5N
F=20N
物体A对B的压力是20N,如图所示,试画出这个力的图示。
作力的图示步骤:
a. 选取合适的标度;
b. 从作用点开始沿力的方向画一条线段,线段的长短按选定的标度和力的大小画出,线段上标出刻度;
c. 在线段的末端加箭头表示力的方向;
d. 画同一物体受多个力得图示时,表示各力的标度应统一。
归纳
力的示意图
只在图中画出力的作用点和方向,表示物体在这个方向上受到了力
测力计(弹簧秤)
牛顿 - N
力的测量
力的分类
按力的性质分:
重力(非接触力)
弹力、摩擦力(接触力)
按力的作用效果分:
拉力、压力、支持力、动力、阻力
大小:可由弹簧秤测定
G = mg g = 9.8 m/s2
方向:竖直向下
定义:由于地球的吸引而使物体受到的力
弹簧秤测重力的原理是什么?
地球不同地方重力方向不同
二力平衡
重力
思维体操
重力作用点在哪?
等
效
G1
G2
G3
Gi
Gi+1
Gn
定义:一个物体的各部分都要受到重力的作用,从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中作用于一点,这一点叫做物体的重心.
重心
重力的等效作用点
质量分布均匀,形状规则的物体重心位置在几何中心
物体的重心除了跟物体的形状有关外,还跟物体内质量的分布有关
影响重心位置的因素
重心的位置
①影响重心的因素:质量分布和形状
②重心的位置可以在物体实体上也可以在物体实体外
③有时候可以将物体看作质量集中于重心的质点
影响重心位置的因素
物体
质量
均匀
分布
分布不
均匀
形状决定
重心
位置
重心
位置
形状和质量
分布决定
规则
不规则
重心
位置
几何
中心
怎么办
影响重心位置的因素
实验法(悬挂法或支撑法)
--只适用于薄板状的物体
此方法的原理是什么?
二力平衡 交轨法
影响重心位置的因素
体育活动:
关于力的下述说法中正确的是
A.力是物体对物体的作用 B.只有直接接触的物体间才有力的作用
C.力可以离开物体而独立存在 D.力的大小可以用天平测量
A
基础训练
下列说法正确的是:
A、子弹从枪口射出,能打到很远的距离,是因为子弹离开枪口后受到一个推力的作用。
B、甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有作用,乙对甲没有力的作用
C、只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受力不会施力。
D、任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体。
D
基础训练
关于物体所受的重力,以下说法中正确的是
A、物体只有在地面静止时才受到重力作用
B、物体在自由下落时所受的重力小于物体在静止时所受到的重力
C、物体在向上抛出时受到的重力大于物体在静止时所受到的重力
D、同一物体在同一地点,不论其运动状态如何,它所受到的重力都是一样大
D
基础训练
关于物体的重心,以下说法中正确的是
A.物体的重心不一定在物体上
B.用线悬挂的物体静止时,细线方向一定通过重心
C.一块砖平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变
D.舞蹈演员在做各种优美动作时,其重心的位置不变
ABC
基础训练
一杯子装满水,杯的底部有一个小孔,在水从小孔不断流出的过程中,杯连同杯中水的共同重心将( )
A、一直下降
B、一直上升
C、先升后降
D、先降后升
D
思维拓展
如图,一只壁较厚的金属球形容器,一开始里面装满水,后来由于底部漏水,水逐渐漏完,问:在整个漏水过程中整体的重心位置如何变化?
思维拓展
A
B
C
D
A
B
C
D
把一个边长为L的正方形薄板绕C点缓慢转动45°,则物体的重心位置升高了多少?
能力提升
1.“孤掌难鸣”说明了一个什么道理?
3. 为什么现在优秀跳高运动员都采用“背越式”技术
2. 电子秤称量的是质量还是物重?
能力提升(共19张PPT)
第二章 力
第2节:弹力
第一课时
曹甸高级中学高一物理
一、接触力
接触力:物体与物体直接接触才发生的力。
1、通常所说的拉力、支持力、阻力等都是接触力。
2、接触力按性质可归纳为:
弹力和摩擦力
(它们在本质上都是由电磁相互作用引起的)
二、弹力:
1、形变:
物体在力的作用下发生的形状或体积改变
拍球、射箭、撑杆跳、蹦蹦床、跳水
(1)弹性形变:
在形变后能够恢复原状,这种形变叫弹性形变
(2)弹性限度:
如果形变过大,超过一定的限度,撤去外力后,物体就不能完全恢复原来的形状,这个限度叫做弹性限度。
2、弹力 :
(1)定义:
发生弹性形变的物体由于要恢复原来的形状,对与它接触的物体发生力的作用,这种力叫做弹力
(2)产生条件:
① 直接接触
② 发生弹性形变
有一些物体眼睛根本观察不到它的形变,
比如一些比较坚硬的物体,但是这些物体
都有形变,只不过形变很微小。
一切物体受到外力作用都要发生形变
显示微小形变的观察(一)
三.几种常见的弹力
1.压力和支持力
放在水平桌面上的物体,在重力作用与桌面互相接触,使物体和桌面同时发生了微小的形变,如图:
物体对桌面
的压力
桌面对物体
的支持力
可见,压力和支持力都是弹力。
压力和支持力的方向:垂直于接触面指向被
压或被支持的物体。
2. 拉力
挂在绳下的物体,在重力的作用下拉紧绳子,使物体和绳子同时发生微小的形变。
物体对绳
子的拉力
绳子对物
体的拉力
可见,拉力也是弹力。
拉力的方向:绳子对物体的拉力是沿着绳而指向绳
收缩的方向。
各种接触面间的弹力方向判断
1、曲面与平面接触
N
N
N`
曲面与平面间弹力方向:
过接触点垂直平面指向受力物体
2、点与平面接触
N
N`
点与平面间弹力方向:
过接触点垂直平面指向受力物体
光滑斜面
A
B
NA
NB
各种接触面间的弹力方向判断
3、曲面与曲面接触
曲面与曲面间弹力方向:
与过接触点的公切面垂直并指向受力物体
半球形的碗
N
A
B
N
NB对A
各种接触面间的弹力方向判断
1、下列说法正确的是:
A、同学们坐在椅子上学习,椅子不形变,所以大家没受到弹力;
B、汽车行驶在松软的地上,地受到向下的弹力,是因为地发生形变而下陷;
C、汽车行驶在水泥路上,轮胎发生形变从而产生对地面的压力;
D、汽车越重,对地面的压力越大,所以压力就是重力。
C
例与练
3、下列关于弹力产生的条件说法正确的是:A、只要两个物体接触就会产生弹力;
B、只要物体相互吸引就会产生弹力;
C、只要物体发生形变就会产生弹力;
D、只有发生弹性形变的物体才会产生弹力。
2、下列关于弹力的说法不正确是?
A、只要两个物体接触就一定能产生弹力
B、两个接触并发生弹性形变的物体一定产生弹力
C、压力、支持力、绳的拉力都是弹力
D、压力、支持力的方向总是垂直于支持面
A
D
思考题:
1、下列各图中A物体在O点是否受弹力?
A
0
A
O
A
0
2、杆的弹力的方向一定沿杆的方向吗?
不一定
《弹力》小结
一、弹力产生条件:
① 直接接触
② 发生弹性形变
二、弹力方向
1、压力和支持力:
方向都垂直于接触面指向被压或被支持的物体。
2、拉力:
绳的拉力沿着绳指向绳 收缩的方向(共6张PPT)
第二章 力
第2节:弹力
第二课时
曹甸高级中学高一物理
实验:
探究弹性形变与弹力的关系
一、提出问题:
二、猜想与假设:
三、设计实验:
1、实验方案:
2、实验器材:
四、进行实验:
(不同方案,不同步骤)
五、分析与论证:
六、误差分析:
七、评估与交流:
四、胡克定律:
1、内容:
弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比。
2、公式: F = k x
其中:k——弹簧的劲度系数
单位:牛顿每米, 符号N/m
x——弹簧伸长(或缩短)的长度
这个规律是由英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律(Hooke law)
1、关于胡克定律F=kx中的x,下列说法正确的是?
A、x是弹簧伸长后或压缩后的长度
B、x是弹簧原来的长度
C、x是弹簧变化(伸长或压缩)的长度
D、x是弹簧原长加后来的长度
C
例与练:
思考:
将一根劲度系数为k的弹簧剪成两半,问:剪断后每根弹簧的劲度系数还为k吗?若不是,求一求。
)(共14张PPT)
第二章 力
5、力的分解
第二课时
曹甸高级中学高一物理
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
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?(sin370=0.6, cos370=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 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
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
二、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:
法一)力的合成;法二)力的分解;
法三)正交分解法
q
cos
/
1
G
N
=
q
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
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(共14张PPT)
第二章 力
6、力的分解
曹甸高级中学高一物理
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?
求一个已知力的分力叫做力的分解
一 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
一 力的分解
F
一 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。
按力所产生的实际作用效果进行分解
三、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
三 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
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?
练习巩固
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?(sin370=0.6, cos370=0.8)