5 力的分解
[学习目标] 1.[物理观念]知道什么是力的分解,知道力的分解同样遵守平行四边形定则. 2.[科学思维]理解力的分解原则,会正确分解一个力,并会用作图法和计算法求分力.(难点) 3.[科学方法]知道力的三角形定则,会区别矢量和标量.(重点、难点) 4.[科学方法]会用正交分解法求分力.
一、力的分解及分解法则
1.定义:已知一个力求它的分力的过程.力的分解是力的合成逆运算.
2.分解法则:遵循平行四边形定则.把一个已知力F作为平行四边形的对角线,与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力F1和F2.
3.分解依据
(1)一个力分解为两个力,如果没有限制,可以分解为无数对大小、方向不同的分力.
(2)实际问题中,要依据力的实际作用效果或需要分解.
二、矢量相加的法则及力的效果分解法
1.矢量:既有大小,又有方向,相加时遵守平行四边形定则或三角形定则的物理量.
2.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.
3.三角形定则:把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向.三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)把已知力F分解为两个分力F1与F2,此时物体受到F、F1、F2三个力的作用. (×)
(2)一个力不可能分解出比它自身大的力. (×)
(3)既有大小,又有方向的物理量一定是矢量. (×)
(4)由于矢量的方向用正负表示,故具有正负值的物理量一定是矢量.(×)
(5)矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同. (√)
2.(多选)将力F分解为F1、F2两个分力,则下列说法正确的是( )
A.F1、F2和F同时作用在物体上
B.由F求F1或F2叫作力的分解
C.由F1、F2求F叫作力的合成
D.力的合成与分解都遵循平行四边形定则
BCD [分力和合力是等效替代关系,不能同时作用在物体上,A错;由力的合成和分解的概念可知B、C正确.力的合成和分解都是矢量运算,都遵循平行四边形定则,D正确.]
3.将一个力分解为两个不为零的力,下列哪种分解法是不可能的( )
A.分力之一垂直于F
B.两个分力与F都在一直线上
C.一个分力的大小与F的大小相同
D.一个分力与F相同
D [根据平行四边形定则,一个分力与F相同,则另一个分力为零,所以这种分解方法不可能.]
|
力的效果分解法
|
两种典型实例
实例
|
分析
|
|
地面上物体受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2
|
|
质量为m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趋势的分力F1;二是使物体压紧斜面的分力F2,F1=mgsin α,F2=mgcos α
|
【例1】 如图所示,一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间,已知球心O与A点的连线与竖直方向成θ角,且θ=60°,所有接触点和面均不计摩擦.试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2.