《力的分解》PPT课件.ppt

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1、力的分解,【定义】：,求一个力的分力的过程叫做力的分解,一、力的分解法则,1、力的分解是力的合成的逆运算,2、力的分解同样遵守平行四边行定则,分力F1、F2,合力F,力的合成,力的分解,把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力.,注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替，并非同时并存!,3、如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形,O,F,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三个力作用D

2、.F1和F2共同作用的效果与F相同,2.有三个力F1=2 N，F2=5 N，F3=8 N，则（）A.F1、F2可能是F3的两个分力B.F2、F3可能是F1的两个分力C.F1、F3可能是F2的两个分力D.上述选项均不正确,二、力的分解有唯一解的条件,2、已知合力和一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向。,1、已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小。,F1,F2,F2,1、已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小,例：已知合力F=10N，方向正东。它的其中 一个分力F1方向向东偏南600，另一个分力F2方向向东偏北300，求F1 F2的大小？,唯一解,2、已知合力和一个分力的大小方向

3、,求另一分力的大小方向。,例：已知合力F=10N，方向正东。它 的其中一个分力F1=10N，方向正 南，求F的另一个分力F2,唯一解,将一个已知力力分解的几种情况,1、已知两个分力方向,结论：唯一的一组解,2、已知其中一个分力F1的大小和方向,结论：唯一的一组解,3、已知两个分力的大小,结论：1、当,时有两组解。,时有唯一的一组解。,时无解。,2、当,3、当,4、已知一个分力的大小和另一个分力的方向,结论：1、当已知大小的分力,时，,有两组解。,2、当已知大小的分力=,时，,有唯一的一组解,3、当已知大小的分力,时，,无解,【牢记】：,要使一个力的分解有惟一解有下列可能:,已知两个分力方向,已

4、知一个分力大小和方向,三、如何分解力？1、力为什么要分解,F2,F1,通过力的分解，可以求出一个力的两个贡献,通过力的分解，可以使关系由复杂变得简单,2、力应该怎样分解,是由研究的问题所决定的，选择的分解方法要有利于问题的解决。一般情况下，要选择按力的实际作用效果进行分解,能解决什么问题,F1=G sin,F2=G cos,例题：把一个物体放在倾角为的斜面上，物体受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落。从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？,G,能解决什么问题,练一练：从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小与斜面的倾角有什么关系？（忽略一切摩

5、擦）,能解决什么问题,问题：轻杆受到的压力和细绳受到的拉力分别为多大？,能解决什么问题,解:,/2,在很多问题中，常把一个力分解为互相垂直的两个分力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问题简化，尤其是在求多个力的合力时，用正交分解的方法，先将力分解再合成非常简单,四、力的正交分解,定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解,F1,F2,F3,x,y,大小：,方向：,O,F2y,F1y,F3y,F3x,F1x,F2X,（与Y轴的夹角）,怎样去选取坐标呢？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

6、，这样就可以尽可能少分解力,如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得：,2、正交分解步骤：,1、定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解,建立xoy直角坐标系,沿xoy轴将各力分解,求xy轴上的合力Fx,Fy,最后求Fx和Fy的合力F,如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得：,练习2:如图所示：球都处于静止状态，且各接触面均光滑，球质量是m，如何将重力按作用效果进行分解？分解后，它的两个分力分别是多大？,2.关于力的分解下列说法正确的是（）A.分力总是小于合力B.将力进行正交分解时，分力总是小于合力C.将10 N的力进行分解，不可能得到50 N的分力D.将10 N的力进行分解，不可能

7、得到1 N的分力,G2,G1,G,例1：倾角为的斜面上放有一个物体，物体静止，如图所示。物体给斜面的压力和物体受到的摩擦力各是多大？,N,f静,F1,例2：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与水平方向成角,N,f静,G,练习1:如图所示：球都处于静止状态，且各接触面均光滑，球质量是m，,实例如右图分解F,F,F1,F2,F2,F1,F,实际问题中的力的分解,农田耕作时，拖拉机斜向上拉耙:,【牢记】：通常按力的作用效果来进行 力的分解,将一木块放到光滑的斜面上，试分析重力的作用效果并将重力进行分解,G,G,【牢记】：,1、分解后，用G1和G2来等效替换G，则G不存在了；,2

8、、G2是作用在物体上的，不是物体对 斜面的压力；,G2,G1,3、G1使物体下滑，所以G1又叫做 下滑力。可见下滑力是重力的一 个分力，并不是一个真实存在的力,4、一个力是否是真实的力，看能否 找到该力的施力物体,疑问：,1、力的分解是不是一定要按力的实际 作用效果来分解？,【牢记】：不是，根据解题的需要来分 解，一般情况下按实际作用 效果分解,2、力的实际作用效果这么难判断，该怎么办？,【牢记】：我们可以综合物体受力分析 结果来判断其中某个力的作 用效果,G,N1,N2,如果没有重力，物体会与斜面和挡板间有挤压吗？不会！所以重力的两个实际作用效果就是一是使物体与斜面间有挤压，一是使物体下滑从

9、而使物体与挡板间有挤压。,正交分解法,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。,Fx=F1x+F2x+F3x+,Fy=F1y+F2y+F3y+,F3x=F3F3y=0,坐标的选取：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。,四、力的正交分解,定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解,F1,F2,F3,x,y,大小：,方向：,O,F2y,F1y,F3y,F3x,F1x,F2X,（与Y轴的夹角）,怎样去选取坐标呢？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,如图所示，将力F

10、沿力x、y方向分解，可得：,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。,解：画出物体受力图，如图所示。,由于物体在水平方向和竖直方向都处于平衡状态，所以,实例如右图分解F,F,F1,F2,F2,F1,F,G2,G1,G,例1：倾角为的斜面上放有一个物体，物体静止，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？物体给斜面的压力和物体受到的摩擦力各是多大？,N,f静,F1,例4：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与水平方向成角,如图所示.怎样把

11、力F按其作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何？,N,f静,G,例题3 重为G=200N 物体，受到大小为F=100N与水平方向成=30角斜向上的拉力，沿水平面匀速运动求：物体与地面的动摩擦因数.,二力的分解实例,例题4倾角为37的光滑斜面上，用竖直挡板挡住重100N的小球。求：小球对挡板和斜面的压力为多大？(sin370.60，cos370.80),5、如图11所示，悬臂梁AB一端插入墙中，其B端有一光滑的滑轮。一根轻绳的一端固定在竖直墙上，另一端绕过悬梁一端的定滑轮，并挂一个重10N的重物G，若悬梁AB保持水平且与细绳之间的夹角为30，则当系统静止时，悬梁臂B端受到的作用力的大小为（）

12、A、17.3N；B、20N；C、10N；D、无法计算；,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v 吗？,已知合力和两个分力的方向（F1、F2不在同一直线上）,已知合力和两个分力的大小（F1+F2 F且F1F2）,已知合力和一个分力的大小与方向,力的分解的解的个数,F2,F1,3.当F sinF1 F 时,2.当F1 Fsin 时,力的分解的解的个数,4.当F1 F 时,已知合力和一个分力的方向和另一个分力的大小,1.当F1=Fsin 时,一组解,无解,两组解,一组解,把两个矢量首尾相接从而求出合矢量，这个方法叫做三角形定则。,五、三角形定则,矢量和标量：,1矢量：在物理学中，有大小，有方向，又遵守平行四边形定则的物理量叫做矢量如：力、速度等2标量：在物理学中，只有大小、没有方向的物理量叫做标量如：时间、质量、长度等,【正交分解法】有5个力作用于一点O，这5个力构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，如图所示，设，则这5个力合力的大小为多大？,