高中物理同步人教必修1：3.5力的分解
人教版高中物理必修第1册 3.5 力的合成和分解
【思考辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”． (1)合力的作用可以替代几个分力的共同作用，它与分力是等效替代 关系．( √ ) (2)合力总比分力大．( × ) (3)力F的大小为100 N，它的一个分力F1的大小为60 N，则另一个分 力可能小于40 N．( × ) (4)由于矢量的方向可以用正、负表示，故具有正负值的物理量一定 是矢量．( × ) (5)矢量与标量的区别之一是它们的运算方法不同．( √ )
例2 岸边两人同时用力拉小船，两力的大小和方向如图所示．请分 别用作图法和计算法求出这两个力的合力．
【答案】 600 N，方向与F1成60°
(2)计算法：如图所示，平行四边形的对角线AB、OD交于C点，由于
OA＝OB，所以平行四边形OADB是菱形，OD与AB互相垂直平分， OD是∠AOB的角平分线，则∠AOD＝60°，OD＝2OC＝2OA cos 60°
A．有唯一解 B．有两组解 C．有无数组解 D．无解
【答案】 B
例4 如图所示，水平地面上有一重60 N的物体，在与水平方向成 30°角斜向右上、大小为20 N的拉力F作用下匀速运动，求地面对物 体的支持力和摩擦力大小．
针对训练3 如图所示，已知共面的三个力F1＝20 N、F2＝30 N、F3＝40 N作用 于物体的同一点上，三个力之间的夹角都是120°，求合力的大小和 方向．
3．力的正交分解法 把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解 法． 如图所示，将力F沿x轴和y轴两个方向分解，则
Fx＝F cos α Fy＝F sin α
典例示范
例3 如图所示，将一个力F＝10 N分解为两个分力，已知一个分力F1 的方向与F成30°角，另一个分力F2的大小为6 N，则在该力的分解中 ()
【人教版】高中物理必修一-3.5力的分解
图14
解析 利用矢量图形法.根据力的三角形定则，作F1、 F与合力F合的示意图，如图所示. 在F1的箭尾位置不变的情况下，其箭头可在OO′线上移动，由图可知， 当F1与OO′即F合垂直时，F1有最小值，其值为F1＝Fsin α.
1234
解析 答案
4.(力的正交分解法)如图15所示，水平地面上的物体重G＝100 N，受到 与水平方向成37°角的拉力F＝60 N，支持力FN＝64 N，摩擦力Ff＝16 N， 求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数.(sin 37°＝0.6， cos 37°＝0.8)
(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：Fx＝
F1x＋F2x＋…，Fy＝F1y＋F2y＋….
(4)求共点力的合力：合力大小F＝ Fx2＋Fy2，设合力
的方向与x轴的夹角为α，则tan
α＝
Fy Fx
.
图11
例4 在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、 40 N、30 N和15 N，方向如图12所示，求它们的合力.(sin 37°＝0.6， cos 37°＝0.8)
第三章 相互作用
5 力的分解
[学习目标] 1.知道力的分解和分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算. 2.掌握根据力的作用效果确定分力方向的方法. 3.掌握运用平行四边形定则或三角形定则(直角三角形)的知识计算 分力的方法.
内容索引
自主预习
重点探究
达标检测
物理生活与建模
物理生活与建模
预习新知 夯实基础 启迪思维 探究重点 检测评价 达标过关 逆风频借力 扬帆逍遥行 你也可以成为“大力水手”
图10
例3 如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角 三角形(顶角为直角).下列4个图中，这三个力的合力最大的是
人教版高中物理必修一 3.5 力的分解
O ➢ 三角形定则
F1 F
F2
O
F1
练习1：[多选]对一个已知的力F进行分解时，已知 下面哪一个条件时，它的解是唯一的（ ）
A、已知一个分力的大小和方向 B、已知两个分力的方向 C、已知一个分力的大小和另一个分力的方向 D、已知两个分力的大小
人 教 版 高 中 物理必 修一 3 .5 力的 分解
练习2：
三力平衡问题
用四种方法求出OA、OB两条绳上的拉力大小
A
30°
① 力的合成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
O
B
② 力的分解
③ 正交分解 ④ 矢量三角形
G =10N
人 教 版 高 中 物理必 修一 3 .5 力的 分解
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练习3： 木箱重 500 N，放在水平地面上，一个人用大
练习7： 动态平衡问题 如图所示，半圆形支架
BAD，两细绳OA和OB结 于 圆心O，下悬重为G的物体。 使 OA 绳 固 定 不 动 ， 将 OB 绳 的B端沿半圆支架从水平位置 逐渐移至竖直的位置C的过程 中，OA、OB两绳所受力的大小如何变化？
人 教 版 高 中 物理必 修一 3 .5 力的 分解
例2：如图为曲柄压榨结构，A处作用一水平力F，
OB是竖直线，若杆和活塞的重力不计，杆AO与AB
的长度相同，当OB的尺寸为200cm、A到OB的距离
为10cm时，货物M所受的压力为多少？
O F1
B F3
α
A
C
F
α
F
B
F2
FN
F2
➢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 正交分解求合力步骤：
高中物理人教版必修1 3-5力的分解 教案
第三章第5节《力的分解》教学设计一、教材地位力的分解是力的合成的逆运算，要使学生理解力的分解同样体现等效思想，遵守平行四边形定则。
分解一个力有无数个解，本节课就是利用实例来说明如何根据力的作用效果来分解力。
矢量相加法则是新引入的内容，主要引导学生理解平行四边形定则与三角形定则是一致的。
力的分解在牛顿第二定律、物体平衡、动能定理等力学综合知识中起着重要的作用。
而平行四边形定则或三角形定则是在分析这些知识的过程中必不可少的工具，因此要求学生在掌握力的分解的基础上能进一步掌握矢量相加法则。
二、素质教育三维目标1、知识与技能教学点（1）使学生在力的合成的知识基础上，正确理解分力的概念，理解力的分解的含义；（2）初步掌握按力的实际作用效果来分解一个已知力；（3）会用计算法根据平行四边形定则求出分力，熟悉通过现代信息技术或平台获取知识。
2、过程与方法教学点（1）从力的作用效果，进一步领会分力代替合力的等效思维方法；（2）通过经历实验体验的过程，充分认识“科学猜想—体验探究—分析总结”的研究方法；（3）培养学生创新精神、实践能力、理论联系实际的科学思想，提高学生的综合素质。
3.情感、态度、价值观（1）德育渗透点：培养学生的好奇心与求知欲，发扬与他人合作的精神，通过体验和交流等活动逐步形成合作与分享的学习习惯；（2）美育渗透点：通过具体实例的分析，把欣赏科学成果和自己的实践相结合，分享实验体验和探究成功后的喜悦之情，可以提高学生的欣赏能力和创造美的能力。
三、教学重难点及解决办法1、重点：根据等效替代思想，利用平行四边形定则进行力的分解，并求出分力；2、难点：如何确定一个力产生的作用效果；3、解决办法：细致分析具体情况，通过演示实验、问题引领来学习力的分解。
四、教学器材塑料板、砝码、细绳、米尺、小车、头发丝、多媒体图片、视频、Powerpoint等。
五、课时安排（1课时）六、教学流程图七、教学过程昨天，我们学习了“几个力变成一个力”，叫做力的合成板书1：几个力→一个力、既然两个力可以合成为一个力，那么一个力能否分解为两个板书2：几个力←一个力（今天我们只介绍在共点的情况下，一个力分解成两个力。
新人教版高中物理必修一：3.5力的分解 课件 (共18张)
3.5、力的分解
求一个已知力的分力叫力的分解。 一、力的分解法则 力的分解遵守平行四边形定则 二、效果分解法
三、矢量相加的法则
矢量相加都应该遵循平行四边形定则或三角形定则
矢量：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)
标量：有大小，没有方向，求和时按算术法则相加
说一说
一个物体的速度V1在一小段时间内发 生了变化，变成了V2，你能根据三角 形定则找出变化量ΔV吗？
V2
ΔV V1
课堂小结
一、力的分解遵从平行四边形定则
效果分解法
(1) 据力的作用效果定分力的方向; (2) 用平行四边形定则定分力的大小;
(3)据三角形知识求分力的大小和方向.
二、矢量(加、减）运算法则 1、法则：平行四边形定则
(或三角形定则)
2、矢量：有大小，又有方向， 运算时遵守 平行四边形定则 (或三角形定则)
F1 θ F2
G
F2= G cosθ
放在斜面上的物体所受 重力G产生怎样的作用 效果？如何分解？
实 例 分 析
高大的桥要造很长的引桥，来减小桥面的倾角
引桥
ห้องสมุดไป่ตู้
例 可自由转动的轻杆AC 和BC ，BC 杆水平。 3 在它们的连接处C点施加一个竖直向下的力F
A F1= F /sinθ
F1= F/ tanθ
课后作业
❖ 课本P66 问题与练习
练习题 （1）用两根绳子吊起一重物，使重物保 持静止，逐渐增大两绳之间夹角，则两绳
对重物的拉力的合力变化情况是（ B ）每 根绳子拉力大小的变化情况是（ C ）
A.减小 B.不变 C.增大 D.无法确定
（2）现有一个沿正北方向的力10牛，将 它沿正东和西北方向分解。那么沿正东方
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：力的分解(同步习题)【含答案及解析】
第三章相互作用——力4力的合成和分解课时2力的分解基础过关练题组一对力的分解的理解1.一个力的大小为30N,将此力分解为两个分力,这两个分力的大小不可能是()A.10N、10NB.20N、40NC.200N、200ND.700N、720N2.(多选)一个力F分解为两个不为零的分力F1、F2,以下说法可能正确的是()A.F1、F2与F都在同一直线上B.F1、F2都小于F2C.F1或F2的大小等于FD.F1、F2的大小都与F相等3.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时()A.有无数组解B.有两组解C.有唯一解D.无解题组二按效果分解力4.如图所示,一个半径为r、重为G的光滑均匀球,用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F T和球对墙壁的压力F N的大小分别是()A.G,G2B.2G,GC.√3G,√3G3D.2√33G,√3G35.如图所示,三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中OB是水平的,A端、B端分别固定在水平天花板上和竖直墙上。
若逐渐增加C端所挂重物的质量,则最先断的绳()A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB,也可能是OC6.如图所示,将绳子的一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长为10m。
用300N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为()A.1500NB.6000NC.300ND.1500√3N题组三力的分解的讨论7.甲、乙两人用绳子拉船,使船沿OO'方向航行,甲用1000N的力拉绳子,方向如图所示,则乙的拉力最小值为()A.500√3NB.500NC.1000ND.400N8.把一个已知力F分解,要求其中一个分力F1跟F成30°角,而大小未知;另一个分力F2=√33F,但方向未知,则F1的大小可能是()A.F2B.√32F C.2√33F D.√3F题组四力的正交分解法9.如图所示,甲、乙、丙三个物体质量相同,与地面间的动摩擦因数相同,分别受到三个大小相同方向不同的作用力F,当它们滑动时,下列说法正确的是()A.甲、乙、丙所受摩擦力相同B.甲受到的摩擦力最大C.乙受到的摩擦力最大D.丙受到的摩擦力最大10.(多选)如图所示,质量为m的物体受到推力F作用,沿水平方向做匀速直线运动,已知推力F与水平面的夹角为θ,物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小为()A.F cosθB.μmgC.μFD.μ(mg+F sinθ)能力提升练题组一对力的分解的讨论1.(2020山东师大附中高一上期末,)(多选)已知一个力F=10√3N,可分解为两个分力F1和F2,已知F1与F夹角为30°(如图所示),F2的大小为10N,则F1的大小可能是()A.5√3NB.10√3NC.10ND.20N题组二按效果分解力2.(2019河北唐山一中高一上期中,)一个体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每只手臂向下的力最大()3.(2020浙江嘉兴一中、湖州中学高一上期中联考,)减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全。
高中物理必修1：3.5.2力的分解原则方法及其应用
拉力分解为： 拉伸AB的分力F1=Ftanα 压缩BC的分力F2=mg/cosα
力的分解的原则和方法
1. 具体问题中将一个力分解为两个分力，一般根据这个力在该问题 中的实际效果，这就要求在力的分解之前必须搞清楚力的效果，也 就搞清了分力的方向，而搞清了分力的方向后，分解将是唯一的．
A. Fsinα B. Fcosα C. Ftanα D. F/tanα
B
例2 人们短途出行、购物的简便双轮小车如图所示，若小车在匀速
行驶的过程中支架与水平方向的夹角保持不变，不计货物与小车间
的摩擦力，则货物对杆A、B的压力大小之比FA:FB为 ( )
A. 1: 3 C. 2:1
B. 3 :1 D. 1:2
C. F3
D. F4
G
B
解析： 鸟沿虚线斜向上加速飞行，加速度沿着虚线向上，故合力F沿着虚线向 上。鸟受重力和空气对它的作用力，根据三角形定则作图如图所示，可 知选项B正确。
练习 水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮B.轻绳的一端C固
定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10kg的重物，
∠CBA＝30°，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 m/s2)( )
F1
F
F2
力的分解的原则和方法
2. 力的分解问题的关键是根据力的作用效果，画出力的平行四边形， 接下来就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题．分解时尽 量出现直角、等力的条件，这样可以简化计算.
例1 如图所示，拖拉机拉着耙耕地、拉力F与水平方向成α角，若 将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为（ ）
新人教版高中物理必修一：3.5力的分解 课件 (共15张PPT)
θ F1
总力结的：分解力的的基分本解步基骤本步骤
① 根据力的作用效果确定两个分力的方向 ② 根据已知力和两个分力方向作平行四边形，
作出两个分力的示意图 ③ 根据平行四边形，利用几何关系计算从而
确定分力的大小
二、 确定分力方向——按力的作用效果
探究3、单掌断钢丝的原理
F
F1 F2 2cos
F
F1
θ F3
探究1、已知斜面倾角为θ，位于斜面上的物体
所受重力为G. 观察：
重力作用在物体上产生了哪些
F1
作用效果？ 讨论：
效果相同
θ
θ F2
你认为重力的分力应该取哪些 方向?
G
思考：如何求出各分力的大小？
F1 Gsin F2 Gcos
讨论：θ角增大，各分力大小 如何变化？
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
高中物理新课标教材 必修1 第三章