高一物理力的正交分解法讲义.ppt

* 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 1.定义：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解， 叫做力的正交分解法。 目的：是化复杂的矢量运算为普通代数运算，它是处理力的合成与分解的复杂问题的一种简便方法 正交分解法的基本思想：先分解后合成 即为了合成而分解 2.采用正交分解法求合力的一般步骤： ②正交分解各力 即分别将各力投影在坐标轴上，分别求出坐标轴上各力投影的合力。 ①正确选择直角坐标系 一般选共点力的作用点为原点，水平方向或物体运动的加速度方向为x轴 原则：使尽量多的力在坐标轴上。 F1 x F2 θ F2x F2y Fx合 F合 y 注意：若F=0，则可推出得Fx=0，Fy=0，这是处 理多个力作用下物体平衡问题的好办法，以后常常用到。 （物体的平衡状态指：静止状态或匀速直线运动 状态） 例1：如图所示，质量为m的木块在力F作用下在水平面上做匀速运动。木块与地面间的动摩擦因数为?，则物体受到的摩擦力为（ ） ?mg ?(mg+Fsin?) ?(mg-Fsin?) Fcos? BD ? F x y Ff FN mg 为了求合力进行正交分解，分解是方法，合成是目的。 F2 F1 解题一般步骤： 1.受力分析 2.建立坐标系 3.分解 4.合成 列式一般形式： 1.根据运动状态对X轴方向列式 2.根据运动状态对y轴方向列式 3.摩擦力公式：Ff=μFN(让x轴与y轴有关系） 例题2：如图，位于水平地面上的质量为m的小木块，在大小为F，方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面向右作匀速直线运动。求： （1）地面对物体的支持力 （2）木块与地面之间的动摩擦因数 α F x y O Ff FN F2 F1 mg α F x y O Ff FN F2 F1 mg 解:以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系 由平衡条件知： ① ② ③ 又 由②得： 由①②③有： 练习1：如图所示，箱子重G＝200N，箱子与地面的动摩擦因数μ＝0.30， F与水平面的夹角θ＝370。要匀速拉动箱子，拉力F为多大？（ sin370＝0.6，cos370＝0.8。） θ F x y O Ff FN F2 F1 G F=61.2N θ y x O 练习2：已知物体沿斜面匀速下滑，斜面与地面间的夹角为θ，求物体与斜面间的动摩擦因数。 G G2 G1 FN Ff θ 思考：物体重为G，斜面倾角为θ，沿斜面向上的力F作用于物体，使物体能匀速上滑，问F应为多大？ 作业： 用与竖直方向成θ=37°斜向右上方，大小为F=200N的推力把一个质量m=10kg的木块压在粗糙竖直墙壁上正好向上做匀速运动。求墙壁对木块的弹力大小和墙壁与木块间的动摩擦因数。（g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8） F θ *