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3.5力的分解(含动画)解析
F2
θ
F
力的分解
一、什么是力的分解?
二、力为什么要分解? 三、力应该怎样分解? 四、能解决什么问题? 五、矢量相加的法则
T2 F2
G F1 cos 2 2
F1 = F2 =
G 2cos θ 2
T1
O θ/2 θ/2
T2
·
G
G/2
F1
T1 = T2 =
G 2cos θ 2
F2
F1
那么θ角越大,绳所承受的拉力如何变化?
练习题:
能解决什么问题
练习2:从力的作用效果看,应该怎样将重力 分解?两个分力的大小与斜面的倾角有什么 关系?(忽略一切摩擦)
思考与讨论:
已知力F,有下列条件限制时求该力的分解
3.已知两个分力F1和F2的大小: 当满足|F1-F2| ≤F ≤ F1+F2 时:
F1 F2
F1=F2 时:有一组解
F1 F2
思考与讨论:
已知力F,有下列条件限制时求该力的分解
4.已知一个分力的大小F2和另一个分力F1的方向: F1
①当F2<Fsinθ时,无解 ②当F2=Fsinθ时,一解 ③当Fsinθ<F2<F时,两解 ④当F2>F时,一解
为什么刀刃的夹角 越小越锋利?
斧
·
O F
A F2
B
C
F1
F
五、矢量相加的法则 一起回忆一下刚学习“位移”时:
一位同学从A点出发,从A点走到了B点,发生了位移是AB; 三角形定则:把两个矢量首尾相连求出合矢量的方法。 然后又从B点走到C点,发生的位移是BC。那最终的总位移如何 三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的! 表示?位移也是矢量,你从ABC这个三角形中能想到哪个法则? 矢量:既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则 它们有什么联系呢?
F1 tanθ = G
F2
F1
·
O
F1=Gtanθ
θ
θ
G
G cosθ = F2
F2=G/cosθ
例1 木箱重500 N,放在水平地面上,一个人用大 小为200 N与水平方向成30°向上的力拉木箱,木 箱沿地平面匀速运动,求木箱受到的摩擦力和地 面所受的压力。
FN F
30°
F2
F F1
f
解:
f F1 F cos 30
二、力为什么要分解?
通过力的分解,可以求出一个力的两个贡献 通过力的分解,可以使关系由复杂变得简单
三、力应该怎样分解?
力应该怎样分解
·
A
E
· ·
F
O
·
F2
·
O
F2
F2
F
F1
F1
F1
是由研究的问题所决定的,选择的分解方法要有利于问题的 解决。一般情况下,要选择按力的实际作用效果进行分解!
C. (mg-Fsin) D. Fcos
F
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。
F1
·
F
F2
正所谓四两可以拨千斤!
200 0.866 N 173.2 N
G
F N G F2 G F sin 30
( 500 200 0.5 ) N 400 N
例2: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( B、D ) A. mg B. (mg+Fsin)
三、力应该怎样分解?
从轻杆实际受到的压力和细绳受到的拉力 去考虑,如何进行力的分解?
O
能解决什么问题
F1
· ·
F
F2
三、力应该怎样分解?
b a
F
G G
G
G
F
四、能解决什么问题?
例题:把一个物体放在倾角为θ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 个分力的大小与斜面的倾角有什么关系?
3.5力的分解
一、什么是力的分解?
F F2 F1 F2 F
·
F1
★求一个力的分力叫做力的分解
★用几个分力来等效替代一个力
合成
合力 F
等效替代 分解
分力F1和 F2
求一个已知力的分力叫做力的分解
一、什么是力的分解?
1、力的分解: 求一力的分力叫做力的分解。 2、力的分解也遵守平行四边形定则: 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。
FN F1
θ
·
θ
Ff F2
F1= G sinθ
F2= G cosθ
G
正交分解法:将力分解到相互垂直的方向上
水 滑 梯
练习题:
能解决什么问题
练习3:在一根细线上用轻质挂 钩悬挂一重为G的物体,挂钩与 细线之间的摩擦忽略不计。已知 细线所成的张角为θ,求细线的 张力为多大?
θ
(
?
解:
T1 T2
T1 F1
一组解
思考与讨论:
已知力F,有下列条件限制时求该力的分解
3.已知两个分力F1和F2的大小: 合力的大小范围: |F1-F2| ≤F ≤ F1+F2
思考与讨论:
已知力F,有下列条件限制时求该力的分解
3.已知两个分力F1和F2的大小: 当满足|F1-F2| ≤F ≤ F1+F2 时: F2 F1
F2 F1 当 F1≠F2 时:有两组解 F1 F2
(或三角形定则)的物理量叫做矢量。 标量:只有大小没有方向,求和时按照算术法则相加的物 理量叫做标量。
C
F2
F
F
A B O F1 F1
F2
思考与讨论:
已知力F,有下列条件限制时求该力的分解
1.已知两分力F1和F2的方向: 一组解
思考与讨论:
已知力F,有下列条件限制时求该力的分解
2.已知一个分力F1的大小和方向: