高中物理必修1：352力的分解原則方法及其應(yīng)用課件

1、人教版高中物理必修1第三章 相互作用人教版高中物理必修1第三章 相互作用人教版高中物理必修13.5 力的分解課本第5節(jié)人教版高中物理必修13.5 力的分解課本第5節(jié)人教版高中物理必修13.5.2 力的分解原則方法及其應(yīng)用人教版高中物理必修13.5.2 力的分解原則方法及其應(yīng)用F1F2F力的分解F1F2理論上，一個力可以分解為無數(shù)對分力。但一個力究竟應(yīng)該怎樣分解，則需要根據(jù)實際情況確定。F1F2F力的分解F1F2理論上，一個力可以分解為無數(shù)對分力按力產(chǎn)生的作用效果進行分解通常，我們按力的實際作用效果進行力的分解，即根據(jù)力的實際效果確定兩個分力的方向，然后根據(jù)平行四邊形定則畫出平行四邊形，利用幾何

2、知識求解分力.拉力F可分解為：水平分力F1=Fcos豎直分力F2=Fsin按力產(chǎn)生的作用效果進行分解通常，我們按力的實際作用效果進行力重力分解為：沿斜面向下的力 F1=mgsin垂直斜面向下的力 F2=mgcos按力產(chǎn)生的作用效果進行分解拉力F可分解為：水平分力F1=Fcos豎直分力F2=Fsin重力分解為：按力產(chǎn)生的作用效果進行分解拉力F可分解為：重力分解為：使球壓緊擋板的分力F1=mgtan使球壓緊斜面的分力F2=mg/cos重力分解為：使球壓緊豎直墻壁的分力F1=mgtan使球拉緊懸線的分力F2=mg/cos按力產(chǎn)生的作用效果進行分解重力分解為：重力分解為：按力產(chǎn)生的作用效果進行分解重力

3、分解為：使物體拉緊AO線、BO線的分力F1、F2，大小相等，F(xiàn)1=F2=mg/(2sin)拉力分解為：拉伸AB的分力F1=Ftan壓縮BC的分力F2=mg/cos按力產(chǎn)生的作用效果進行分解重力分解為：拉力分解為：按力產(chǎn)生的作用效果進行分解力的分解的原則和方法1. 具體問題中將一個力分解為兩個分力，一般根據(jù)這個力在該問題中的實際效果，這就要求在力的分解之前必須搞清楚力的效果，也就搞清了分力的方向，而搞清了分力的方向后，分解將是唯一的F1F2F力的分解的原則和方法1. 具體問題中將一個力分解為兩個分力，力的分解的原則和方法2. 力的分解問題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果，畫出力的平行四邊形，接下來就轉(zhuǎn)化

4、為一個根據(jù)已知邊角關(guān)系求解的幾何問題分解時盡量出現(xiàn)直角、等力的條件，這樣可以簡化計算.力的分解的原則和方法2. 力的分解問題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效例1 如圖所示，拖拉機拉著耙耕地、拉力F與水平方向成角，若將該力沿水平和豎直方向分解，則它的水平分力為（ ）A. Fsin B. Fcos C. FtanD. F/tanB例1 如圖所示，拖拉機拉著耙耕地、拉力F與水平方向成角例2 人們短途出行、購物的簡便雙輪小車如圖所示，若小車在勻速行駛的過程中支架與水平方向的夾角保持不變，不計貨物與小車間的摩擦力，則貨物對桿A、B的壓力大小之比FA:FB為 ( )BA. 1: B. :1C. 2:1 D. 1:2

5、FNAFNBG例2 人們短途出行、購物的簡便雙輪小車如圖所示，若小車在例3 2015年12月深圳發(fā)生特大泥石流，許多建筑物因此損毀，而一根電線桿因設(shè)計合理而無絲毫的傾斜(如圖所示)，電線桿BO是用兩根鋼絲繩AB、BC垂直固定在地面上的，且它們在同一個平面內(nèi)，如圖所示，設(shè)AO=9m，OC=16m，OB=12m，為使電線桿不發(fā)生傾斜，兩根繩上的張力之比FAB/FBC為（ ）A. 3925B. 34C. 35D. 43D例3 2015年12月深圳發(fā)生特大泥石流，許多建筑物因此解析： 由題意可知，兩根繩上張力的合力應(yīng)為豎直向下，可使電線桿不發(fā)生傾斜。由題中給出的長度值可知ABO=37，OBC=53，即

6、ABC為直角。根據(jù)力的矢量三角形可知FAB/FBC = tan 53=4:3故D正確。解析： 練習(xí) 如圖，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣對其作用力可能是( )A. F1B. F2C. F3D. F4BG練習(xí) 如圖，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣對其作用力可能是解析： 鳥沿虛線斜向上加速飛行，加速度沿著虛線向上，故合力F沿著虛線向上。鳥受重力和空氣對它的作用力，根據(jù)三角形定則作圖如圖所示，可知選項B正確。解析： C練習(xí) 水平橫梁一端插在墻壁內(nèi)，另一端裝小滑輪B.輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m10kg的重物，CBA30，則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10 m/s2)()A.

7、 50N B. 50 NC. 100N D. 100 NC練習(xí) 水平橫梁一端插在墻壁內(nèi)，另一端裝小滑輪B.輕繩的練習(xí) 如圖所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)的支架上，斜梁OB與豎直方向的夾角為，設(shè)水平橫梁OA和斜梁OB作用于O點的彈力分別為F1和F2.以下結(jié)果正確的是 ()D練習(xí) 如圖所示，質(zhì)量為m的物體懸掛在輕質(zhì)的支架上，斜梁O練習(xí) 為了行車的方便與安全，上山的公路都是很長的“之”字形盤山公路，這樣做的主要目的是()A減小上山車輛受到的摩擦力B減小上山車輛的重力C減小上山車輛對路面的壓力D減小上山車輛的重力平行于路面向下的分力D練習(xí) 為了行車的方便與安全，上山的公路都是很長的“之”字解析：如圖所

8、示，重力G產(chǎn)生的效果是使物體下滑的分力F1和使物體壓緊斜面的分力F2，則F1Gsin，F(xiàn)2Gcos，傾角減小，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2增大，同一座山，高度一定，把公路修成盤山公路時，使長度增加，則路面的傾角減小，即減小上山車輛的重力平行于路面向下的分力，可使行車安全，故D正確，A、B、C錯誤解析：如圖所示，重力G產(chǎn)生的效果是使物體下滑的分力F1和使物力的分解的原則和方法3. 力的分解，有時候并不一定根據(jù)力的作用效果進行分解，而是需要根據(jù)題目的具體情況進行具體分析. 如最常見的正交分解。按效果分解正交分解力的分解的原則和方法3. 力的分解，有時候并不一定根據(jù)力的作例4 如圖所示，F(xiàn)1、F2合力方向豎直向下

9、，若保持F1的大小和方向都不變，保持F2的大小不變，而將F2的方向在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)過60角，合力的方向仍豎直向下，則下列說法正確的是()AF1一定大于F2BF1可能小于F2CF2的方向與水平面成30角DF1的方向與F2的方向成60角AC例4 如圖所示，F(xiàn)1、F2合力方向豎直向下，若保持F1的解析：采用“先分后合”的方法. 由于合力始終向下，可知F2與F2的水平分力相同，故F2與F2關(guān)于水平方向?qū)ΨQ，所以F2與水平方向成30角，設(shè)F1與豎直方向成. 對各力進行分解可得：F1sinF2cos30，F(xiàn)1cosF2sin30，解得F1F2. xy解析：采用“先分后合”的方法. 由于合力始終向下，可知F2

10、與例5 如右圖所示，一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中，其中繩OA固定不動，繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動，則在繩OB由水平轉(zhuǎn)至豎直的過程中，繩OB的張力的大小將()A一直變大B一直變小C先變大后變小 D先變小后變大D力變化的判斷例5 如右圖所示，一定質(zhì)量的物塊用兩根輕繩懸在空中，其中解析：方法一：在繩OB轉(zhuǎn)動的過程中物塊始終處于靜止狀態(tài)，所受合力始終為零右圖為繩OB轉(zhuǎn)動過程中結(jié)點的受力示意圖，從圖中可知，繩OB的張力先變小后變大實質(zhì)：對一個力(G)進行分解，其中一個分力的方向已知.解析：實質(zhì)：對一個力(G)進行分解，其中一個分力的方向已知.解析：方法二：應(yīng)用正弦定理GTF因為 的取值范圍

11、(/2-, )所以 sin 先變大后變小因此 F 先變小后變大解析：GTF因為 的取值范圍(/2-, )所以 練習(xí) (2016全國I) 質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢拉動繩的中點O，如圖所示。用FT表示繩OA段拉力的大小，在O點向左移動的過程中( )A. F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變大B. F逐漸變大，F(xiàn)T逐漸變小C. F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變大D. F逐漸變小，F(xiàn)T逐漸變小A練習(xí) (2016全國I) 質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛解析：由于是緩慢移動，O點所受力處于動態(tài)平衡，設(shè)任意時刻繩子與豎直方向的夾角為，移動過程中增大，如圖所示。將拉力F與重力合成后，合力與繩子拉力等

12、大反向。根據(jù)幾何關(guān)系，可知F=Gtan，F(xiàn)T=F合=G/cos隨增大，F(xiàn)和FT都增大。 解析：練習(xí) 用與豎直方向成角(45)的傾斜輕繩a和水平輕繩b共同固定一小球，這時繩b的拉力為F1，現(xiàn)保持小球在原位置不動，使繩b在原豎直平面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)過角固定，繩b的拉力變?yōu)镕2，再轉(zhuǎn)過角時固定，繩b的拉力變?yōu)镕3，如圖所示，則下列可能正確的是()AF1F3F2BF1F2F3CF1F3F2 DF1F2F3A練習(xí) 用與豎直方向成角(45)的傾斜輕繩a和水平力變化的判斷題型方法一：對已知力(大小、方向都已知)進行分解，其中一個分力的方向已知，另一個分力的方向在變化.方法二：應(yīng)用正弦定理，根據(jù)正弦函數(shù)隨角的變化去

13、判斷力的變化（正弦定理在高中數(shù)學(xué)必修5中學(xué)習(xí)）.力變化的判斷題型方法一：對已知力(大小、方向都已知)進行分解練習(xí) 如圖所示，一根不可伸長的細繩兩端分別連接在固定框架上的A、B兩點，細繩繞過光滑的輕小滑輪，重物懸掛于滑輪下，處于靜止狀態(tài)。若緩慢移動細繩的端點，則繩中拉力大小的變化情況是( )A. 只將繩的左端移向A點，拉力變小B. 只將繩的左端移向A點，拉力變大C. 只將繩的右端移向B點，拉力變大D. 只將繩的右端移向B點，拉力不變C練習(xí) 如圖所示，一根不可伸長的細繩兩端分別連接在固定框架解析：由于滑輪兩邊細繩上的拉力必定相等，故繩子與豎直方向的張角必定相等，由幾何關(guān)系知，繩子與豎直方向的張角大

14、小與A、B兩點的水平距離和繩子總長度有關(guān)，在繩子總長度不變時，繩子與豎直方向的張角隨A、B兩點的水平距離增大而增大，拉力也隨即變大。如果A、B兩點的水平距離不變，繩子與豎直方向的張角不變，拉力不變。故如果只將繩的左端移向A點，拉力不變；如果只將繩的右端移向B點，拉力變大。所以選項C正確。解析：練習(xí) 如圖所示，用兩根承受的最大拉力相等，長度不等的細線AO、BO懸掛一個中空鐵球，當在球內(nèi)不斷注入鐵砂時，則() AAO先被拉斷BBO先被拉斷CAO、BO同時被拉斷D條件不足，無法判斷B練習(xí) 如圖所示，用兩根承受的最大拉力相等，長度不等的細線解析：依據(jù)力的作用效果將重力分解如圖所示，據(jù)圖可知：FBFA.

15、又因為兩繩承受能力相同，故當在球內(nèi)不斷注入鐵砂時，BO繩先斷，選項B正確解析：運動員憑借個人的技巧與膽魄，戰(zhàn)大風(fēng)，斗惡浪，繞障礙，速度可達4050 km/h.從圖片中我們看到，圖中的運動員的身體總是向“船舷”外側(cè)傾斜，這是什么道理？帆板是如何頂風(fēng)前進的？帆船“逆風(fēng)而行”的奧秘運動員憑借個人的技巧與膽魄，戰(zhàn)大風(fēng)，斗惡浪，繞障礙，速度可達運動員身體向“船舷”外側(cè)傾斜是為了使帆面在風(fēng)力作用下仍能保持豎直，這樣可以確保帆能最大限度地利用風(fēng)力這時風(fēng)力使帆逆時針轉(zhuǎn)動，只有人體向右側(cè)傾斜，使之產(chǎn)生向順時針方向轉(zhuǎn)動的效果，才能使整體保持平衡，根據(jù)杠桿平衡條件，這里應(yīng)有FOAGOB.帆船“逆風(fēng)而行”的奧秘運動員身體向“船舷”外側(cè)傾斜是為了使帆面在風(fēng)力作用下仍能保持從圖中還可以觀察到帆面與“船”身軸線并不相互垂直或平行，而是有一個夾角，為何這樣能使“船”前進呢？從圖中可以推測此時風(fēng)向與“船”前進的方向并不一致(甚至可能是偏頂風(fēng))，將風(fēng)力F分解為沿“船”前進方向的分力Ft和垂直于“船”身的分力Fn，由于“船”橫向受到水的阻力很大，而“船”縱向受到水的阻力很小，因此帆板就大致向著“船