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上海南浦大桥,其桥面高达46米,主桥全长846米,引桥总长7500米,你知道为什么高大的桥要造很长的引桥吗?第5节力的分解三门峡外国语高中高一物理组教学目标1、知道什么是分力及力的分解的含义。2、掌握根据力的效果进行力的分解的方法。3、会用正交分解的方法进行力的分解的方法。ⅠⅡ=G一、力的分解定义:已知一个力求它的分力的过程叫力的分解。二、力的分解法则:满足平行四边形定则一、力的分解概念及法则注意在力的分解中合力真实存在,分力不存在F2F1F如果没有其它限制,对于同一条对角线(确定的合力),可以作出无数个不同的平行四边形.(任意性)对于同一条对角线(确定的合力),你可以作出多少个不同的平行四边形?(任意性)FG为了减小桥面的坡度,从而减小G1对汽车上坡和下坡的影响,使行车方便和安全G2G11、车在桥面上行驶时它的重力产生了什么效果?你能找到它的两个分力吗?2、桥高一定,引桥很长目的是什么,这能减少重力的哪个效果,有什么好处?思考与讨论GG2G1θ二、力的分解的方法1、按实际作用效果分解力:分解的步骤:(1)分析力的作用效果(2)据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)(3)用平行四边形定则定分力的大小;(4)据数学知识求分力的大小和方向GG2G1使物体紧压挡板使物体紧压斜面GG2G1对重力的效果进行分解【随堂训练1】G1=GtanαG2=G/cosαααG2=GcosαG1=GsinαFF1F2O60OAB你能求出两条绳上的拉力吗?【随堂训练2】G=10F1F3O求三个力F1、F2与F3合力?在很多问题中,当多个力求合力时,常把每个力分解为互相垂直的两个分力,然后求两个方向上的力的合力,这样可把复杂问题简化,F2F1F2F3xyOF1yF2yF1xF3yF3xF2X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,求三个力F1、F2与F3合力?正交分解(1)原理:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。(2)正交分解步骤:①建立xoy直角坐标系②沿xoy轴将各力分解③求x、y轴上的合力Fx,Fy④最后求Fx和Fy的合力F大小:22yxFFFF2yF1yF3yF3xF1xF2X2、力的正交分解法方向:(与Y轴的夹角)yxFFtanF【例】木箱重500N,放在水平地面上,一个人用大小为200N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。30°F力的正交分解的应用A.一个2N的力能分解为7N和4N的两个分力B.一个2N的力能分解为7N和9N的两个分力C.一个6N的力能分解为3N和4N的两个分力D.一个8N的力能分解为4N和3N的两个分力1、下列有关说法正确的是()当堂检测BC2.如右图所示,光滑斜面上的物体的重力分解为F1、F2两个力,下列说法正确的是()A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的压力B.物体受到重力mg、N、F1、F2四个力的作用C.物体只受到重力mg和斜面支持力N的作用D.N、F1、F2三个力的作用效果与mg、N两个力的作用效果相同当堂检测CD把小球所受重力分解F把拉力F分解当堂检测【随堂训练3】如图所示,F1=5N,F2=10N,F3=15N,θ=600,用正交分解法这三个力的合力。F1F2F3θ4.如右图所示,重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重力为200N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止.不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力.当堂检测取一根细线,将细线的一端系在右手中指上,另一端系上一个重物.用一枝铅笔的尾部顶在细线上的某一点,使细线的上段保持水平、下段竖直向下.铅笔的尖端置于右手掌心(如右图所示).你能感觉到重物竖直向下拉细线的力产生了哪两个作用效果吗?请你亲自做一做:一个作用效果是水平拉指头,另一个作用效果是压铅笔使之扎手心.当一个确定的合力加上相应条件限制,它的分力有没有惟一解?1、已知两分力的方向:2、已知一个分力的大小和方向:FFF1F1F2F2唯一解唯一解四、矢量三角形的应用:(3)已知F1的方向和F2的大小,求:F1的大小和F2的方向?FF1F2可能有一组解、两组解、无解例:已知合力F=10N,方向正东。它的其中一个分力F1方向向东偏北300,另一个分力F2的大小为8N,求F1大小和F2的方向,有几个解?两解若另一个分力F2的大小为5N,如何?唯一解若另一个分力F2的大小为4N,如何?无解练一练4、如图所示,两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变,将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC的拉力变化情况是()A.增大B.先减小,后增大C.减小D.先增大,后减小B5、如图2-3-10所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是:A.mgcosαB.mgtanαC.D.mg试判断:当挡板逆时针缓慢转至水平过程中,挡板给球的弹力大小怎样变化?B2.小明买了一皮箱,从用力的角度,你认为将皮箱推着走好,还是将皮箱拉着走好?【提示】拉着走好,因为斜向上的拉力可分解为水平拉力和竖直向上的力,从而减少了皮箱和地面间的压力,减小了摩擦力,而推着皮箱走,恰好增大了摩擦力.2、质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它与斜面的滑动摩擦因数为μ,在水平恒定推力F的作用下,物体沿斜面匀速向上运动。则物体受到的摩擦力是()练一练FθA、μmgcosθB、μ(mgcosθ+Fsinθ)C、Fcosθ-mgsinθD、μFsinθBC1、如图所示,F1=5N,F2=10N,F3=15N,θ=600,求这三个力的合力。F1F2F3θ
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