高中物理《力的分解》.ppt

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,,第三章 相互作用 力 的 分 解,1 什么是合力. 2 什么是力的合成 3 力的合成運(yùn)算法則：,復(fù) 習(xí) ：,以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對角線就代表合力的大小和方向。,,,,θ,F,平行四邊形定則,一、力的分解,,求一個(gè)已知力的分力的過程叫做力的分解。,二、力的分解 平行四邊形定則,力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,合 成,分 解,,,,,如果沒有其它限制，對于同一條對角線，可以作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形．,,,,,,θ,,F,,,例1：放在水平地面上的物體受到一個(gè)斜向上方的拉力F的作用,F與水平方向成θ角,如圖所示.怎樣把力F分解?它的兩個(gè)分力的大小、方向如何？,按力所產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解,,能解決什么問題,G1= G sinθ,G2= G cosθ,例2：把一個(gè)物體放在傾角為θ的斜面上，物體受到豎直向下的重力，應(yīng)該怎樣將重力分解？,思考：隨著斜面的傾角θ增大G1 G2如何變化？,練習(xí) 光滑小球靜止在斜面和擋板之間，小球所受的重力為G,求小球?qū)醢搴托泵娴膲毫Α?,F1/G = tanα F1=G tanα G/F2 = cos α F2 = G/ cos α,,,α,例3.如圖所示，懸掛物體的重力為G，桿重不計(jì)，繩子OA與桿OB的夾 角為θ，求OA繩子和桿 OB所受到的力,,G,,,,,G1,G2,θ,,,,,,,,,解:,,,,θ/2,,為什么四兩可以撥千斤？,,斧,,思考與討論 為什么刀刃的夾角越?。ǖ度性奖。┰戒h利？,O,,,,,,,,,,,,,,,,,F,·,如圖所示，繩子MO與NO所能承受的最大拉力相同，長度MONO，則在不斷增加重物G的重力過程中（繩OG不會(huì)被拉斷） （ ） A、ON先被拉斷 B、OM先被拉斷 C、OM和ON同時(shí)被拉斷 D、無法確定哪條繩子先被拉斷,N,,,,,,G,G1,G2,A,一、力的分解 求一個(gè)已知力的分力的過程叫做力的分解,,力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,二.力的分解原則 （按力所產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解） 三、力的分解 方法 平行四邊形定則 （矢量運(yùn)算法則）,課堂小結(jié)：,,,什么是力的分解,用幾個(gè)分力來等效替代一個(gè)力,1,求一個(gè)力的分力叫做力的分解,,G,F2,F1,圖甲的受力圖,F,F1,F2,圖乙的受力圖,,,力的正交分解 （1）力的正交分解法：把力沿著兩個(gè)選定的互相垂直的方向分解，叫力的正交分解法。 （2）正交分解的原理：一條直線上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的力,其合力可由代數(shù)運(yùn)算求得. 當(dāng)物體受到多個(gè)力作用,并且這幾個(gè)力只共面不共線時(shí), 其合力用平行四邊形定則求解很不方便, 為此建立一個(gè)直角坐標(biāo)系, 先將各力正交分解在兩條互相垂直的坐標(biāo)軸上, 分別求出兩個(gè)不同方向的合力Fx和Fy, 然后可以由 , 求合力。,一個(gè)物體受到四個(gè)力的作用，已知F1=1N，方向正東；F2=2N，方向東偏北600，F(xiàn)3= N，方向西偏北300；F4=4N，方向東偏南600，求物體所受的合力。,,F1,,F2,,F3,,F4,,,x,y,,,,,F2x,F2y,,,,F3y,,F3x,,,,F4x,,F4y,600,300,600,如圖所示，電燈的重力為G，OA繩與頂板間的夾角為45度，0B繩子水平，則0A繩所受的拉力F1是多少？OB繩所受的拉力F2是多少？,質(zhì)量為m的木箱在拉力F的作用下，在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示，已知木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，那么物體受到的滑動(dòng)摩擦力應(yīng)為 （ ） A.μmg B. μ (mg+F sinθ) C. μ (mg-F tanθ) D. Fcosθ,D,如圖示，將質(zhì)量分布均勻、重為G、半徑為R的光滑圓球用長度也為2R的細(xì)繩拴在豎直墻壁上．要求得繩子對球的拉力FT和墻對球的支持力FN，通常有力的合成、力的分解和正交分解三種方法．請你： (1)畫出這三種求解方法的力的示意圖．在力的合成方法中，要說明合力是哪兩個(gè)力的合力，在力的分解中，請對重力進(jìn)行分解． (2)從三種方法中任選一種方法， 解出繩子對球的拉力FT和墻對球 的支持力F 的大?。?如圖所示，重量為G的物體A，用與豎直線角α的力F 推著靠在豎直的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的墻壁上，若物體恰好能沿墻壁勻速下滑，求推力的大小。,,,,,α,,,,,G,N,F,f,α,水平方向合力為零,豎直方向合力為零,,,,,氫氣球重為10N，所受空氣浮力為16N，由于受水平風(fēng)力F作用，使系氫氣球的繩子和地面成60度角，如圖所示，求： （1）繩子的拉力F； （2）氣球受到的水平風(fēng)力F1。,質(zhì)量為m的物塊，放在質(zhì)量為M的斜面體上，如圖所示。當(dāng)在物塊m上施加一個(gè)水平力F, 且F由零逐漸加大到 Fm 的過程中，物塊和斜面體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)。 在此過程中，下列判斷正確的是 （ ） A. 斜面體對物塊m的支持力逐漸增大 B. 斜面體對物塊m的支持力不變 C. 地面對斜面體的支持力逐漸增大 D. 地面對斜面體的支持力保持不變,,平行四邊形定則,,,,,,三角形定則,,,或,提示：一般情況下，矢量可以平移,四、三角形定則,,,,把兩個(gè)矢量首尾相接從而求出合矢量，這個(gè)方法叫做三角形定則。,,四、三角形定則,,矢量和標(biāo)量：,1．矢量：在物理學(xué)中，有大小,有方向,又遵守平行四邊形定則的物理量叫做矢量． 2．標(biāo)量：在物理學(xué)中，只有大小、沒有方向的物理量叫做標(biāo)量．,,說一說,一個(gè)物體的速度v1在一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生了變化,變成了v2,你能根據(jù)三角形定則找出變化量△v嗎?,,,v1,v2,,△ v,如圖所示，繩長AB=8m，輕桿BC=12m，墻上的兩固定點(diǎn)AC=15m，所掛物體的重量G=60N。求繩受到的拉力與桿受到的壓力。,,,,,,A,B,C,G,F1,F2,由力三角形BF1G和幾何三角形ABC相似，則有：,（1）已知一個(gè)力（合力）和兩個(gè)力的方向，,,,,F,O,M,N,,,,F1,,F2,（2）已知合力的大小和方向，兩個(gè)分力的大小,3. 力分解唯一性條件的討論：,兩個(gè)分力的大小有惟一確定值，即可求得惟一的一對分力。,（4） 已知一個(gè)力(合力)和一個(gè) 分力的方向, 另一個(gè)分力有 無數(shù)解，且具有最小值。,,O,F,,,F1,,F2,,,,,（3）已知合力的大小和方向，另一個(gè)分力的大小和方向,,O,F,,,F2,F1,（4）已知合力F 和分力F1的方向與分力F2的大小，可作如下討論： （1）當(dāng)θF 有惟一解， F2 ≤F 無解,,,,②,③,④,（5）已知合力和兩個(gè)分力的大小。 如已知合力F 和兩個(gè)分力大小分別為F1、F2， 當(dāng)F1 +F2 F 時(shí)，有兩解，如圖所示，大小確定的 F1和F2可構(gòu)成兩個(gè)三角形，一對分力中的F1與另一 對分力中的F2大小相同，方向不同。,,2.已知合力和一個(gè)分力的大小和方向 有唯一解,三、有條件限制的力的分解：,1.已知兩分力的方向來分解力（力的方向按力所 產(chǎn)生的實(shí)際作用效果來確定）有唯一解,4.已知合力F及一個(gè)分力的大小F2和另一個(gè)分力F1的 方向,①當(dāng)F2Fsinθ時(shí),無解,②當(dāng)F2=Fsinθ時(shí),一組解,③當(dāng)FsinθF2F時(shí),兩組解,④當(dāng)F2F時(shí),一組解,