物理必修一力的分解课件.ppt
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- 物理 必修 一力 分解 课件
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1、新新课课力的分解力的分解 拖拉机拉着耙,对耙斜向上的拉力拖拉机拉着耙,对耙斜向上的拉力F产生两个效果,产生两个效果,一个水平的力一个水平的力F1使耙前进,一个竖直向上的力使耙前进,一个竖直向上的力F2把耙向上把耙向上提。可见力提。可见力F可以用两个力可以用两个力F1和和F2来代替。力来代替。力F1和和F2是力是力F的分力。求一个的分力。求一个已知力已知力的的分力分力叫做叫做力的分解力的分解。 因为分力的合力就是原来被分解的那个力,所以力的因为分力的合力就是原来被分解的那个力,所以力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则。分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则。新新课课力的分解
2、力的分解:求一个已知力的分力叫力的分解。求一个已知力的分力叫力的分解。 力的分解与法则力的分解与法则力的分解遵守平行四边形定则力的分解遵守平行四边形定则:把已知力作为平行四边形的对:把已知力作为平行四边形的对角线,平行四边形的两个邻边就是这个已知力的两个分力。角线,平行四边形的两个邻边就是这个已知力的两个分力。 同一个力可同一个力可以分解为无数对以分解为无数对大小、方向不同大小、方向不同的力。的力。在实际问题中按力的作用效果来分解。新新课课 力的分解举例力的分解举例 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
3、斜面的倾角有什么关系?GG1G2把重力分解为使物体平行与斜面下把重力分解为使物体平行与斜面下滑的力滑的力G1,和使物体垂直于斜面压和使物体垂直于斜面压紧斜面的力紧斜面的力G2。G1=Gsin G2=Gcos思考题:当斜面倾斜角增大时,分析:G1和G2如何变化?2、当倾斜角减小时,分析G1和G2如何变化?新新课课 力的分解举例力的分解举例GFNG1 例例2、重为、重为G的球放在光滑的竖直挡板和倾角为的球放在光滑的竖直挡板和倾角为 的斜面之间的斜面之间,求求挡板和斜面对球的作用力各多大挡板和斜面对球的作用力各多大?解:球受到重力解:球受到重力G、斜面支持力、斜面支持力N,共三个力作用共三个力作用.
4、把重力分解为水平方向的分力把重力分解为水平方向的分力G1,和垂直于斜面方向的分力和垂直于斜面方向的分力G2。F=G1 =G tg N=G2 =G/cos G2例例3、放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用,该力与水平方向夹角为的作用,该力与水平方向夹角为,怎样把力怎样把力F按其按其作用效果分解作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何?它的两个分力的大小、方向如何?F1=Fcos F2=Fsin FF1F2F新新课课 力的分解举例力的分解举例新新课课例例3:把的物体挂在成角度的两根细绳:把的物体挂在成角度的两根细绳MO,NO上,已知物体对悬上,已知
5、物体对悬点点O的拉力的拉力T等于物体所受的重力等于物体所受的重力G。如图所示,怎样把力。如图所示,怎样把力T按其作按其作用效果分解用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何?(它的两个分力的大小、方向如何?(sin370=0.6, cos370=0.8)0237cosTT MGT1T2ON3705300137sinTT T370 力的分解举例力的分解举例TT1T2tan1TT cos/2TT 例例2:在竖直墙上固定一个轻支架,横杆:在竖直墙上固定一个轻支架,横杆OM垂直于墙壁,斜杆垂直于墙壁,斜杆ON跟墙的夹角为跟墙的夹角为,在支架的,在支架的O点挂有一个重为点挂有一个重为G的物体,如图所示。的
6、物体,如图所示。怎样确定杆怎样确定杆OM、ON的受力方向?的受力方向?OMN新新课课 力的分解举例力的分解举例新新课课 力的分解举例力的分解举例分力的计算分力的计算 在进行力的分解时,一般先在进行力的分解时,一般先来确定分来确定分力的力的,再根据平行四边形法则来计算分力的大小。,再根据平行四边形法则来计算分力的大小。 力的作用效果如何体现呢?力的作用效果如何体现呢?新新课课 力的分解举例力的分解举例试根据效果将以下各力进行分解试根据效果将以下各力进行分解F新新课课力的正交分解 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
7、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 (1 1)定义:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向)定义:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向 进行分解进行分解(2 2)正交分解步骤:)正交分解步骤:建立建立xoyxoy直角坐标系直角坐标系沿沿x x、y y轴将各力分解轴将各力分解求求xyxy轴上的合力轴上的合力Fx,FyFx,Fy最后求最后求FxFx和和FyFy的合力的合力F Fxy大小:大小:22yxFFF方向:方向:xyFFtanF1F2F3OF2yF1yF3yF3xF1xF2X怎样去选取坐标呢?原则上是任意的
8、,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新新课课物体受到三个共点力物体受到三个共点力F1=20N,F2=10N、F3=30N(方向(方向如图)作用,求物体分别沿水平方向和竖直方向受到的如图)作用,求物体分别沿水平方向和竖直方向受到的合力。合力。xy37o53ooF1F2F3F1解:将解:将F1和和F2和和F3沿水平方向沿水平方向和竖直方向分解:和竖直方向分解:FX= F1 cos37O-F2cos53O =200.8N-10 0.6N =10NFY= F1 sin37O+F2SIN53O-F3 =20 0.6N+10 0.8N-30N =-10N力的正交分解 5、重
9、量为40N的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数= 0.4,若用斜向上的推力F = 50N托住物体,物体处于静止状态,如图所示,这时物体受到的摩擦力是 N,要使物体匀速下滑,推力F大小应为 N平衡问题平衡问题尽可能让更多的尽可能让更多的力在力在X轴、轴、Y轴上轴上列方程:列方程: FX=0、FY=0把不在轴上的力把不在轴上的力进行分解进行分解力的正交分解 GfNF解:对物体受力分析如图所示,建立如 图坐标轴,将F力进行如图分解,则有:xyFxFyFx合Fy合=0=0FxFy=N+f=G370=N+f=GFcos370Fsin370即即f=G- Fsin370=40N-500.6N=10N物体处于静止状
10、态时,F=50N,物体处于匀速推动时, f=FN=N=Fcos370联立得: Fsin370Fcos370Fsin370cos370G 0.6 0.40.840N43.5N力的正交分解 三角形定则一个人从一个人从A走到走到B,发生的位移是,发生的位移是AB,又从,又从B走到走到C,发生的位移是,发生的位移是BC。在整个运动过程中,这个。在整个运动过程中,这个人的位移是人的位移是AC,AC是合位移。是合位移。ABCABC把两个矢量首尾相接从面求出合矢量的方法叫把两个矢量首尾相接从面求出合矢量的方法叫做做三角形定则三角形定则,既有大小又有方向,并且在相加时遵从平行四边形定则既有大小又有方向,并且在
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