《力分解》新人教版必修1.ppt

2．在一个已知力的分解中，下列情况中具有唯一一对分力的是 (　　) A．已知一个分力的大小和方向 B．已知一个分力的大小和另一个分力的方向 C．已知两个分力的大小 D．已知两个分力的方向 答案：AD 解析：判断一个力的分解是否唯一，实际上是判断力的分解示意图是否唯一，即能否作出唯一的平行四边形．A、D两个选项都可以作出唯一的平行四边形；B、C两个选项，在某些情况下可以作出不同的分解示意图．故A、D正确． 3．如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球分别被光滑挡板挡住．挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面． (1)分别将两小球所受的重力按作用效果进行分解． (2)两挡板受到小球的压力大小之比是多少？ (3)斜面受到两小球的压力大小之比是多少？ 放风筝 放风筝是我国人民十分喜爱的一项运动．你和同学们放过风筝吗？当你放风筝时把手里的线向前牵动，为什么风筝会向上飞起来，你能用所学知识解释吗？ 假如你能回答这个问题，你就可以知道飞机为什么可以飞起来，槭树的种子为什么能随风传播…… 课外阅读 为了解释风筝为什么会向上飞起来，我们可以借助于图来分析． 设MN代表风筝的截面，当我们牵动风筝上的线时，风筝便动起来，尾部的重力使它以倾斜的姿势移动着．假设风筝向左移动，用α表示风筝平面与水平方向的夹角，这样空气应该对风筝平面施加一定的压力，这个压力应如图中F所示，F应该垂直于MN，力F产生两种效果，一个水平作用的效果，一个竖直作用的效果，将力F在这两个方向上分解，水平方向上的分力F1要阻碍风筝向左移动，竖直方向的分力F2就使风筝有一向上运动的趋势，当F2大于风筝的重力时，风筝就会升起． 2．矢量和标量 既有大小也有方向，运算遵循平行四边形定则的物理量叫做矢量．只有大小没有方向，运算遵循代数运算法则的物理量叫做标量．矢量和标量的根本区别在于它们运算遵循的运算法则不同． 知识拓展：三角形定则 根据平行四边形对边平行且相等的性质，力的平行四边形还可以用更简单的作图法来代替．在图甲中F是共点力F1和F2的合力；如图乙所示，把力F2平移至线段AC的位置，从O点出发，把代表F1和F2的有向线段OA、AC首尾相接地画出来，连接OC，则从O指向C的有向线段就表示合力F的大小和方向，△OAC就叫做力的三角形，上述作图法叫力的三角形法，同理也可作出图丙所示的力三角形△OBC. 由此可知，两个力与其合力的图示必能组成一个封闭的三角形，其中首尾相接的是两个分力．反过来说，如果表示三力的有向线段能组成一个封闭三角形，则其中的一力必为首尾相接的二力之合力． 例1如下图所示，光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上，小球重力为G，斜面倾角为θ，求小球对斜面的压力F1和小球对挡板的压力F2. 典型例题解析 题型1 按力的作用效果进行分解 规律总结：力的分解遵循平行四边形定则，其分解的一般步骤为： (1)根据力的实际作用效果确定两个分力的方向． (2)以合力为平行四边形的对角线，以两个分力的方向为邻边画出平行四边形． (3)根据平行四边形或三角形确定分力的大小和方向，对于力的分解的理解应注意以下几点： ①根据效果分解出的两个力不是物体受到的力，它们跟物体受到的力(即合力)是等效替代关系． ②力的分解过程要与力的合成过程区分开． 变式训练1　如下图所示，已知电灯的重力为G＝10N，AO绳与顶板间的夹角为θ＝45°，BO绳水平． (1)请按力的实际作用效果将OC绳对O点的拉力加以分解，并作出图示． (2)AO绳所受的拉力F1和BO绳所受的拉力F2分别为多少？ 解析：(1)先分析物理现象，为什么绳AO、BO会受到拉力而张紧呢？原因就是OC绳受到电灯的拉力使绳张紧产生的，因此OC绳的拉力产生了两个效果，一是沿着AO的方向向下拉紧AO的分力FT1，另一个是沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力FT2.画出平行四边形，如下图所示． 变式训练2　把一个力分解为两个力F1和F2，已知合力为F＝40N，F1与合力的夹角为30°，如右图所示，若F2取某一数值，可使F1有两个大小不同的数值，则F2大小的取值范围是什么？ 答案：见解析 解析：此类问题的解答，必须先画图后分析，由于已知合力F的大小和方向，以及一个分力F1的方向，因此可以试着把另一个分力F2的大小从小逐渐增大去画力的平行四边形． 如下图所示，以合力的箭头为圆心、以F2的大小为半径画弧与F1相交，分别可得到如下几种情况： (1)当F220N时，圆弧与F1没有交点，即不能画出平行四边形，无解． (2)当F2＝20N时，圆弧与F1相切，有一个解，且此时F2具有最小值，F1＝20N，如图(a)所示． (3)当20NF240N时，圆弧与F1有两个交点，有两个解，即F2的某一数值对应着F1的两个不同的数值，如图(b)所示． (4)当40N≤