342力的分解公开课.pptx

5.力的分解

第三章相互作用

规律——遵循平行四边形定则

力的合成

概念——已知分力求合力的过程。

规律——？

力的分解

已知合力求分力的过程。

分力

F1F2

合力

F

力的合成

力的分解

概念——

等效替代

互为逆运算

一.力的分解

求一个力的分力叫做力的分解

力的分解遵守平行四边形定则

若没有限制，同一个力可以分解为

无数组大小、方向不同的分力。

如果分力方向确定，力的分解是唯一的。

二.分力的方向

θ

F

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,F与水平方向成θ角,如图所示.怎样把力F分解?它的两个分力的大小、方向如何？

根据力的作用效果确定

二.分力的方向

F

F

F

根据力的作用效果确定

已知斜面倾角为θ，位于斜面上的物体所受重力为G.

F2

F1

观察：重力作用在物体上产生了哪些作用效果？

讨论：θ角变大，各分力大小如何变化？

思考：如何求出各分力的大小？

二.分力的方向

根据力的作用效果确定

长引桥的作用

为了减小桥面的坡度，从而减小G1，

使得汽车上坡容易，下坡安全。

二.分力的方向

已知斜面倾角为θ，位于斜面上的圆球所受重力为G，有一竖直挡板将球在斜面挡住。请将G进行分解。

α

F1=Gsinα

F2=Gcosα

重力G产生的效果

使物体下滑

使物体紧压斜面

根据力的作用效果确定

二.分力的方向

已知斜面倾角为θ，位于斜面上的圆球所受重力为G，有一竖直挡板将球在斜面挡住。请将G进行分解。

F1=Gtanα

F2=G/cosα

重力G产生的效果

使物体紧压挡板

使物体紧压斜面

根据力的作用效果确定

二.分力的方向

a

b

重力G产生的效果

使a绳被拉长

使b绳被拉长

θ

二.分力的方向

确定要分解的力

画出力的平行四边形

方法总结：

二.分力的方向

θ

A

B

O

F

探究：为什么缆绳不能拉直?

二.分力的方向

在日常生活中有时会碰到这种情况：当载重卡车陷于泥坑中时，汽车驾驶员按图所示的方法，用钢索把载重卡车和大树栓紧，在钢索的中央用较小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重卡车拉出泥坑，你能否用学过的知识对这一方法作出解释。

O

F

小合力得大分力——“四两拨千斤”

二.分力的方向

为什么刀刃的夹角越小

越锋利？

二.分力的方向

学生活动：找一找衣服上的“劈”

F

F1

F2

F

F1

F2

F

F1

F2

二.分力的方向

重力G产生的效果

使a绳被拉长

使b绳被拉长

a

b

θ

二.分力的方向

轻绳AC水平，可自由转动的轻杆BC与绳AC夹角θ,在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F，如何分解力F？分力的大小及方向？

A

B

C

θ

二.分力的方向

一个物体受到四个力的作用，已知F1=1N，方向正东；F2=2N，方向东偏北600，F3=N，方向西偏北300；F4=4N，方向东偏南600，求物体所受的合力。

三.正交分解法

把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。

步骤：

1.建立xoy直角坐标系

2.将不在坐标轴上的力分解到坐标轴上；

三.正交分解法

把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。

步骤：

1.建立xoy直角坐标系

F1X=F1cosθ1

F1y=F1sinθ1

F2X=F2cosθ2

F2y=F2sinθ2

F1

F2

θ1

θ2

三.正交分解法

把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。

步骤：

3.分别求出X轴、y轴上个分力矢量和，即

Fx=Fx1+Fx2+Fx3+……

Fy=Fy1+Fy2+Fy3+……

4.求共点力的合力：

合力大小

合力方向与x轴的夹角为θ

x

y

o

FX

Fy

F

θ

四.共点力的平衡

1.平衡状态

2.平衡条件

静止或者匀速直线运动

物体所受合外力为零,即F合=0.

若采用正交分解法,平衡条件为：Fx=0,Fy=0.

四.共点力的平衡

例题：如图所示，电灯的重力为G，OA绳与顶板间的夹角为45°，0B绳子水平，则0A绳所受的拉力F1是多少？OB绳所受的拉力F2是多少？

四.共点力的平衡

例题：质量为m的木箱在拉力F的作用下，在水平地面上做匀速运动，如图所示，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那么物体受到的滑动摩擦力为多少？

四.共点力的平衡

例题：质量为m的物体静止在倾角为的斜面上,斜面动摩擦因数为μ

(1)求斜面对物体的支持力N和摩擦力f及它们的合力F.

FN

f



F=mg,FN=mgcos,f=mgsin，合力为0.

(3)如果物体匀速下滑，求斜面的动摩擦因数大小。

(2)如果物体加速下滑，求摩擦力f。

μ=tan

f=μmgcos

例题：如图所示,重力为500N的人使用跨过定滑轮轻绳拉重为200N