正交分解平衡

力的正交分解唐山二中高一物理F1F2F3思考题：如图,三个力F1、F2与F3共同作用在O点，如果求合力，有几种方法？试说明。2、正交分解步骤：力的正交分解把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。①建立xoy直角坐标系；②沿x轴、y轴将力分解。1、定义：3、正交分解的作用—求合力：F1F2F3xyOF2yF1yF3yF3xF1xF2X例1：三个力F1、F2与F3共同作用在O点。如图,（1）如何正交分解？（2）如何求合力？XXXxFFFF231yyyyFFFF32122yxFFF4、正交分解求合力解题步骤：①建立xoy直角坐标系；②沿x、y轴将各力分解；③求x、y轴上的合力Fx、Fy；④最后求Fx和Fy的合力F。原则上是任意的，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．建立坐标系技巧：练习：如图5所示：三个共点力，F1=5N，F2=10N，F3=15N，θ=60°，它们的合力为________N，合力方向与x轴正方向夹角为。空中芭蕾平衡的艺术叠石头的最高境界叠石头的最高境界高空钢丝上的平衡艺术共点力作用下物体的平衡例1：下列物体处于平衡状态的是()A．静止在粗糙斜面上的物体B．物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面自由下滑C．在平直公路上匀速行驶的汽车D．做自由落体运动的物体在刚开始下落时AC判断物体是否处于平衡状态的方法：(1)根据物体的运动状态(看运动状态是静止，还是匀速运动)(2)根据物体的受力情况(看合力是否为零)．思考：若速度等于0，则物体是否一定处于平衡状态？试举例说明。举例：竖直上抛最高点。答：不一定！方法总结：一、共点力的平衡：1.平衡状态：物体处于_____或______________状态，即a=0.2.共点力的平衡条件：_______.或Fx=0、Fy=0.3.特征：静止匀速直线运动F合=0合外力一定为0，加速度a一定等于0.相等相反(1)二力平衡：这两个力必定大小_____，方向_____.(2)三力平衡：其中任何一个力与其余两个力的合力大小_____，方向_____；并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量_______.(3)多力平衡：其中任何一个力与其余几个力的合力大小_____，方向______.4.平衡条件的推论：相等相反三角形相等相反例2：如图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细绳OA挂于右墙的A点。求：当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳OA、OB的拉力FA、FB分别是多大?解法一：合成法；解法二：效果分解法；解法三：正交分解法。二、共点力平衡的应用：例3：水平路面上用绳子拉一只重100N的箱子，绳子和路面的夹角为37°，如图所示.当绳子的拉力为50N，恰好使箱子匀速移动，求箱子和地面间的动摩擦因数.(1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定，一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常利用合成法。(2)当物体受到三个以上的力时，常用正交分解法。解题方法总结：练习1：如图所示，物体质量为m，靠在粗糙的竖直墙上，物体与墙间的动摩擦因数为μ，要使物体沿着墙匀速滑动，则外力F的大小可能是()CD练习2：一质量为m的物块沿倾角为θ的斜面匀速下滑，如图。求：（1）斜面对物块的支持力（2）斜面对物块的摩擦力（3）物块与斜面间的动摩擦因数μ；（4）斜面对物块的作用力大小和方向；v练习3：如图所示，在倾角为的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面间搁有一个重为G的光滑圆球，试求该球对斜面的压力和对挡板的压力．Gθ练习4：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（）FNFfFA、μmgcosθB、μ（mgcosθ+Fsinθ）C、Fcosθ-mgsinθD、μFsinθBCF1F2θG2G1θXY练习5：如图所示，物体重G=100N，并保持静止．绳子AC与BC分别与竖直方向成30°角和60°角，则绳子AC和BC的拉力分别为多大?