《2.6 力的分解(共45张PPT).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2.6 力的分解(共45张PPT).ppt（45页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第六节力的分解第六节力的分解第第六六节节核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课前自主学案课前自主学案课标定位课标定位课标定位：课标定位：应用：应用：1. 用作图法解决有关力的分解问题用作图法解决有关力的分解问题2用力的分解分析生活和生产中的有关问题用力的分解分析生活和生产中的有关问题理解：理解：1. 力的分解的方法力的分解的方法2力的正交分解力的正交分解认识：认识：1. 力的分解的概念力的分解的概念2力的分解是力的合成的逆运算力的分解是力的合成的逆运算课前自主学案课前自主学案一、一个力可以用几个力来替代一、一个力可以用几个力来替代一个力的作用可以用几个力的共同作用来等效替一个力的作
2、用可以用几个力的共同作用来等效替代，这几个力称为那一个力的代，这几个力称为那一个力的_求一个求一个已知力的分力叫做力的已知力的分力叫做力的_二、力的分解方法二、力的分解方法1力的分解遵循的法则：力的分解是力的合成力的分解遵循的法则：力的分解是力的合成的的_，同样遵循，同样遵循_定则定则分力分力分解分解逆运算逆运算平行四边形平行四边形2力的分解的原则力的分解的原则(1)同一个力可以分解为同一个力可以分解为_对大小、方向不同的对大小、方向不同的分力，因为同一条对角线可以构成的平行四边形有分力，因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无数多个，如图无数多个，如图261所示所示图图261无数无数(2)在
3、实际问题中要根据力的在实际问题中要根据力的_进进行分解行分解三、力的正交分解三、力的正交分解将力沿着将力沿着_的方向分解的方法的方向分解的方法作用效果作用效果相互垂直相互垂直核心要点突破核心要点突破一、力的分解方法一、力的分解方法(一一)按效果分解按效果分解1根据一条对角线可以作出无数个平行四边形，根据一条对角线可以作出无数个平行四边形，即有无数组解，但在实际分解时，一般要按力的实即有无数组解，但在实际分解时，一般要按力的实际作用效果分解，其方法是：际作用效果分解，其方法是：(1)先根据力的实际效果确定两个分力的方向；先根据力的实际效果确定两个分力的方向；(2)再根据两个分力的方向作出力的平行
4、四边形；再根据两个分力的方向作出力的平行四边形；(3)解三角形或解平行四边形，计算出分力的大小和解三角形或解平行四边形，计算出分力的大小和方向方向2按实际效果分解的几个实例按实际效果分解的几个实例实例实例分析分析地面上物体受斜向上的拉力地面上物体受斜向上的拉力F，拉力，拉力F一方一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力提物体，因此拉力F可分解为水平向前的可分解为水平向前的力力F1和竖直向上的力和竖直向上的力F2质量为质量为m的物体静止在斜面上，其重力产的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体具有沿斜面下滑生两个效果：一是使物体具有沿
5、斜面下滑趋势的分力趋势的分力F1；二是使物体压紧斜面的分；二是使物体压紧斜面的分力力F2.F1mgsin，F2mgcos即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1.将物体所受重力按力的效果进行分解，图将物体所受重力按力的效果进行分解，图262中错误的是中错误的是()图图262解析：解析：选选C.A项中物体重力分解为垂直于斜面使项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下和沿斜面向下使物体向下滑的分力滑的分力G2；B项中物体的重力分解为沿两条细项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力绳使细绳张紧的分力G1和和G2，A、B项图画
6、得正项图画得正确确C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体紧压两接触面的分力使物体紧压两接触面的分力G1和和G2，故，故C项图画项图画错错D项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力和沿绳向下使绳张紧的分力G2，故，故D项图项图画得正确画得正确二、力的分解方法二、力的分解方法(二二)正交分解法正交分解法1目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，算，“分分”
7、的目的是为了更好的的目的是为了更好的“合合”2适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成成3步骤步骤(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系角坐标系x轴和轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上上(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到解到x轴和轴和y轴上，并在图上注明，用符号轴上，并在图上注明，用符号Fx和和Fy表示，如图表示，如图263所示所示图图263特别提醒：特别提醒：(1)建立坐标系之前，要对物体进行受建立坐标
8、系之前，要对物体进行受力分析，画出各力的示意图，一般各力的作用点力分析，画出各力的示意图，一般各力的作用点都移到物体的重心上都移到物体的重心上(2)建立坐标系的原则：使尽量多的力落在坐标轴建立坐标系的原则：使尽量多的力落在坐标轴上，尽量减少分解力的个数上，尽量减少分解力的个数三、对力的分解的讨论三、对力的分解的讨论力分解时有解或无解，简单地说就是代表合力的力分解时有解或无解，简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形平行四边形(或三角形或三角形)若可以构成平行四边形若可以构成平行四边形(或三角形或三角形)，说明该合力可以
9、分解成给定的分力，说明该合力可以分解成给定的分力，即有解如果不能构成平行四边形即有解如果不能构成平行四边形(或三角形或三角形)，说明该合力不能按给定的分力分解，即无解具说明该合力不能按给定的分力分解，即无解具体情况有以下几种：体情况有以下几种：已知条件已知条件示意图示意图解的情况解的情况已知合力和两已知合力和两个分力的方向个分力的方向已知合力和两已知合力和两个分力的大小个分力的大小已知条件已知条件示意图示意图解的情况解的情况已知合力和已知合力和一个分力的一个分力的大小和方向大小和方向已知合力和已知合力和一个分力的一个分力的大小和另一大小和另一个分力的方个分力的方向向有三种情况：有三种情况：(图
10、略图略)(1)当当F1Fsin或或F1F时，有一组解时，有一组解(2)当当F1Fsin时，无时，无解解(3)当当FsinF1F时，时，有两组解有两组解特别提醒：特别提醒：可以将关于力的分解是有解还是可以将关于力的分解是有解还是无解，以及有几个解的问题转化为能否作出无解，以及有几个解的问题转化为能否作出力的平行四边形力的平行四边形(或三角形或三角形)或能作几个平行四或能作几个平行四边形边形(或三角形或三角形)的问题的问题即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.一个已知力一个已知力F10 N，把，把F分解为分解为F1和和F2两个分两个分力，已知分力力，已知分力F1与与F夹角为夹
11、角为30，则，则F2的大小的大小()A一定小于一定小于10 NB可能等于可能等于10 NC可能大于可能大于10 N D最小等于最小等于5 N解析：解析：选选BCD.对力对力F进行分解画出平行四边形，进行分解画出平行四边形，由图可知当由图可知当F2垂直于垂直于F1时时F2最小，最小值为最小，最小值为F2Fsin305 N，故，故B、C、D正确正确 如图如图264所示，一位重所示，一位重600 N的演员悬挂的演员悬挂在绳上若在绳上若AO绳与水平方向的夹角为绳与水平方向的夹角为37，BO绳绳水平，则水平，则AO、BO两绳受到的力各为多大？两绳受到的力各为多大？(sin370.6，cos370.8)课
12、堂互动讲练课堂互动讲练按力的实际作用效果分解力按力的实际作用效果分解力图图264【思路点拨】【思路点拨】可根据人的拉力对可根据人的拉力对O点的作用点的作用效果进行分解，作出力的平行四边形，然后效果进行分解，作出力的平行四边形，然后利用几何关系进行求解利用几何关系进行求解【精讲精析】【精讲精析】人对竖直绳的拉力人对竖直绳的拉力F等于人的重等于人的重力力G，由于该力的作用，由于该力的作用AO、BO也受到拉力的作也受到拉力的作用，因此用，因此F产生了沿产生了沿AO方向、方向、BO方向使方向使O点拉绳点拉绳的分力的分力F1、F2，将，将F沿沿AO方向和方向和BO方向分解成两方向分解成两个分力如图个分力
13、如图265所示，由画出的平行四边所示，由画出的平行四边形可知：形可知：图图265【答案】【答案】1000 N800 N【方法总结】【方法总结】(1)确定力的实际作用效果是正确确定力的实际作用效果是正确进行力的分解的前提，力的作用效果的确定：一进行力的分解的前提，力的作用效果的确定：一方面靠自己观察感受，另一方面靠分析推理方面靠自己观察感受，另一方面靠分析推理(2)分解力时要注意合力与分力必须作用在同一物分解力时要注意合力与分力必须作用在同一物体上体上变式训练变式训练1如图如图266所示，重为所示，重为G的物体放的物体放在倾角为在倾角为的光滑斜面上，分别被垂直斜面的挡板的光滑斜面上，分别被垂直斜
14、面的挡板如甲图和竖直放置的挡板如乙图挡住试对两个如甲图和竖直放置的挡板如乙图挡住试对两个图中物体的重力根据力的作用效果进行分解，作图中物体的重力根据力的作用效果进行分解，作出示意图，并求出两分力的大小出示意图，并求出两分力的大小图图266解析：解析：分解示意图如下图所示分解示意图如下图所示甲图中两分力大小分别为：甲图中两分力大小分别为：G1Gsin，G2Gcos.乙图中两分力大小分别为：乙图中两分力大小分别为：G1Gtan，G2G/cos.答案：答案：见解析见解析正交分解法的应用正交分解法的应用 用轻弹簧竖直悬挂质量为用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时的物体，静止时弹簧伸长量为弹簧伸长量为
15、L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾斜面倾角为角为30，如图，如图267所示则物体所受摩擦力所示则物体所受摩擦力()图图267【思路点拨】【思路点拨】(1)先由二力平衡分析弹簧弹先由二力平衡分析弹簧弹力；力；(2)在斜面上物体受力很多，用正交分解在斜面上物体受力很多，用正交分解法；法；(3)胡克定律的应用胡克定律的应用【精讲精析】【精讲精析】弹簧竖直悬挂时，如图弹簧竖直悬挂时，如图268甲所示，有甲所示，有Fmg0FkL图图268系统在斜面上静止时，如图乙所示，有系统在斜面上静止时，如图乙
16、所示，有沿斜面沿斜面Ff2mgsin300FkL由由可解得可解得f0.【答案答案】A【方法总结方法总结】物体受多个力作用时，可选择正交物体受多个力作用时，可选择正交分解法，先分解法，先“分分”，再，再“合合”来处理来处理变式训练变式训练2一个物体一个物体A的重力为的重力为G，放在粗糙的水，放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为，如图，如图269所示，拉力与水平方向的夹角为所示，拉力与水平方向的夹角为，为拉动，为拉动此物体做匀速直线运动，求拉力此物体做匀速直线运动，求拉力F为多大？为多大？图图269解析：解析：首先分析物体首先分析物体A，A受到四个力
17、作用，分别受到四个力作用，分别为：拉力为：拉力F、重力、重力G，支持力，支持力N，摩擦力，摩擦力f，如图：，如图： 如图如图2610所示，半圆形支架所示，半圆形支架BAD，两，两细绳细绳OA和和OB结于圆心结于圆心O，下悬重为，下悬重为G的物体，使的物体，使OA绳固定不动，将绳固定不动，将OB绳的绳的B端沿半圆支架从水平端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析的过程中，分析OA绳和绳和OB绳所受的力大小如何变化？绳所受的力大小如何变化？力的动态分析力的动态分析图图2610【思路点拨】【思路点拨】本题可利用图解法来求，根据题意本题可利用图解法来求，根据题意画好矢
18、量图，合力一定，一个力方向变化时，对另画好矢量图，合力一定，一个力方向变化时，对另一个分力的影响，从图上可清楚的表示出来一个分力的影响，从图上可清楚的表示出来【自主解答】【自主解答】因为绳结点因为绳结点O受重物的拉力受重物的拉力T，所以，所以才使才使OA绳和绳和OB绳受力，因此将拉力绳受力，因此将拉力T分解为分解为TA、TB(如图如图2611所示所示)OA绳固定，则绳固定，则TA的方向不的方向不变，在变，在OB向上靠近向上靠近OC的过程中，在的过程中，在B1、B2、B3三三个位置，两绳受的力分别为个位置，两绳受的力分别为TA1和和TB1、TA2和和TB2、TA3和和TB3.从图形上看出，从图形
19、上看出，TA逐渐变小，而逐渐变小，而TB却是先却是先变小后增大，当变小后增大，当OB和和OA垂直时，垂直时，TB最小最小图图2611【答案】【答案】OA绳拉力逐渐变小，绳拉力逐渐变小，OB绳拉力先变小绳拉力先变小后变大后变大【方法总结】【方法总结】在这类动态分析题中，合力是一个在这类动态分析题中，合力是一个恒力恒力(即大小、方向都不变即大小、方向都不变)，其中一个分力，其中一个分力F1方向方向是一定的，另一个分力是一定的，另一个分力F2大小、方向都在变，当大小、方向都在变，当F2与与F1垂直时，垂直时，F2取得最小值，解题时要注意这一特取得最小值，解题时要注意这一特点点变式训练变式训练3如图如
20、图2612所示，小球放在光滑的所示，小球放在光滑的墙与装有铰链的光滑薄板之间，当墙与薄板之间墙与装有铰链的光滑薄板之间，当墙与薄板之间的夹角的夹角缓慢地增大到缓慢地增大到90的过程中的过程中()图图2612A小球对薄板的正压力增大小球对薄板的正压力增大B小球对墙的正压力减小小球对墙的正压力减小C小球对墙的压力先减小，后增大小球对墙的压力先减小，后增大D小球对木板的压力不可能小于球的重力小球对木板的压力不可能小于球的重力解析：解析：选选BD.根据小球重力的作用效果，可以将根据小球重力的作用效果，可以将重力重力G分解为使球压板的力分解为使球压板的力F1和使球压墙的力和使球压墙的力F2，作出平行四边形如图所示，当作出平行四边形如图所示，当增大时如图中虚增大时如图中虚线所示，线所示，F1、F2均变小，而且在均变小，而且在90时，时，F1变为最小值，等于变为最小值，等于G，所以，所以B、D均正确均正确