力的正交分解法1

合集下载

力的正交分解

力的正交分解

正交分解法求合力的一般步骤:
1、恰当地建立直角坐标系xOy,多数情 况选共点力作用的交点为坐标原点,坐 标轴方向的选择具有任意性,原则是: 使坐标轴与尽量多的力重合,使需要分 解的力尽量少和容易分解。 2、将各力沿两坐标轴依次分解为互相垂 直的两个分力。注意:与坐标轴正方向 同向的分力取正值,与坐标轴负方向同 向的分力取负值。
Fx
Fy Fx
正交分解法
• 把力沿两个互相垂直的方向进行分解 的方法叫正交分解法。 • 正交分解法是在平行四边形定则的基 础上发展起来的,其目的是用代数运 算解决矢量运算。
正交分解法求合力
(1)基本思路: 先将所有的力沿两个相互垂直的方 向分解,求出这两个方向上的合力,再 合成所得的合力就是所有力的合力。 (2)基本思想: 力的等效与替代。 (3)优越性: 主要体现在求解不在一条直线上的 多个共点力的合力上很方便。
力的分解
--正交分解法
例、已知F1=3N, F2=3N, F3=9N,求合力? F3 F2
60° 60°
F1
F3
y
F3y
正交分解法
F2 Fx=F1x + F2x+F3x+……
F2y
F1y
F1
F2x F1x x

Fy=F1y + F2y+F3 y+……
F3x
O
Fy
θ
F合
F F F
2 x
2 y
tan
F
θ
例、质量 m=20kg 的物体放在水平地面上, 物体与地面间的动摩擦因数μ=0. 1。物体 受到一个与水平方向夹角θ=37°。大小 F=200N 的拉力作用,如图所示。物体 所受的合力大小为多大,方向如何? (sin37°=0.60,cos37°=0.80, g取10 m/s2) F

人教版高一物理必修一-力的分解——正交分解法(20张)-PPT优秀课件

人教版高一物理必修一-力的分解——正交分解法(20张)-PPT优秀课件
例题7:质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,在 平行斜面的推力的作用下,物体沿斜面匀速 运动。物体与斜面的动摩擦因数为μ
1)若向上运动,求:推力的大小______ 斜面对物体支持力的大小______
2)若向下运动,求:推力的大小________ 斜面对物体支持力的大小________
F
θ
人 教 版 高 一 物理必 修一: 3.5 力 的 分解 ——正 交分解 法(共2 0张PPT )【PPT 优秀课 件】-精 美版
正交分解法
学会正交分解法求合力 解决复杂平衡问题
问题:将F力向如图所示方向分解, 求分力大小容易么?
60°
F
45°
问题:求F1、F2的合力容易么?
F2=25N
30°
F1=40N
问题:将F力向如图所示方向分解, 求分力大小容易么?
已知F=100N,两分力的方向互相垂直,如图 求出:两个分力的大小
人 教 版 高 一 物理必 修一: 3.5 力 的 分解 ——正 交分解 法(共2 0张PPT )【PPT 优秀课 件】-精 美版
例四 质量为m的物体沿粗糙斜面匀速下滑, 斜面倾角为α, 求:物体受到的支持力和摩擦力 物体与斜面的动摩擦因数多大?
f
N
物体匀速运动,合力为零 X轴方向:f=mgsin α---1)
( 5 0 2 0 0 .5 )N 0 4N 00
补充问题:物体与地面间的动摩擦因数多大?
人 教 版 高 一 物理必 修一: 3.5 力 的 分解 ——正 交分解 法(共2 0张PPT )【PPT 优秀课 件】-精 美版
人 教 版 高 一 物理必 修一: 3.5 力 的 分解 ——正 交分解 法(共2 0张PPT )【PPT 优秀课 件】-精 美版

(完整)1力的正交分解法及其应用

(完整)1力的正交分解法及其应用

又f =μN;

联立①②③得F=μGB+FA(cos θ-μsin θ). 可见,随着θ不断减小,水平力F将不断增大.
答案 随着θ不断减小,水平力F将不断增大
返回
练习8如图1所示,重物的质量为m,轻细绳AO和BO的 A端、B端是固定的,平衡时AO水平,BO与水平面的夹
角为θ,AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是多少?
为θ3,绳子的张力为F3。不计摩擦。则( A.θ1=θ2 =θ3 B.θ1= θ2<θ3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2<F3

θθ
θ
答案:BD
拓展练习1如图所示,质量为m的物体在与竖直方向成 θ角的恒力F作用下沿粗糙墙面向上匀速运动,求物 体与墙壁间的动摩擦因数。
F θ
F G cos - sin
正交分解力的目的: 化复杂的矢量运算为普通的代数运算。便于运
用普通代数运算公式来解决矢量的运算。
基本思想: 正交分解法求合力,运用了“欲合先分”的策
略,即先分解再合成,降低了运算的难度,是一种 重要物理思维方法。
五、典例 求合力
例1一个物体受到四个力的作用,已知F1=1N,方向
正东;F2=2N,方向东偏北600,F3= 3 3 N,方向西
解题步骤 1、画出物体的受力图 2、建立直角坐标系 3、正交分解各力
4、别写出x、y方向的方程
5、根据方程求解
练习2质量为m的物体在与水平方向成θ角的恒力F作 用下,沿水平天花板向右做匀速直线运动。物体与天 花板间动摩擦因数为μ。请写出物体受摩擦力大小的 表达式。
F mg sin cos
练习3如图所示,用绳AO和BO吊起一个重100N的物体, 两绳AO、BO与竖直方向的夹角分别为30o和40o,求绳 AO和BO对物体的拉力的大小。

高一物理必修一《力的正交分解》

高一物理必修一《力的正交分解》
高一物理必修一《力的正交分解》
感谢您的阅览,下载可编辑
1
当物体在两个共点力作用下平衡时, 这两个力一定等值反向;
当物体在三个共点力作用下平衡时, 往往采用合成法(三角形);
当物体在四个或四个以上共点力作 用下平衡时,往往采用正交分解法。
2
正交分解法的步骤
①确定研究对象; ②分析受力情况; ③建立适当的直角坐标系; ④把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上; ⑤列出两个方向上的平衡方程。
7
③建立适当的直角坐标系;
何为适当
①利用互相垂直的力为坐标轴
这样需要分解的力少
②利用需要求的力为坐标轴
这样避免分解后每个ห้องสมุดไป่ตู้向都含有更多的未知量
8
如图所示,质量为m的物体被一个与 水平方向成θ角的恒力顶着,在水平方向 的天花板上匀速滑行,物体与天花板间 的动摩擦因数为μ,求恒力的大小?
F mg sin_ cos
3
氢气球重10 N,空气对它的浮力为 16 N,用绳拴在地面,由于受水平风力 作用,绳子与竖直方向成30°角,求绳 子的拉力大小和水平风力的大小?
4 3N 2 3 N
4
如图所示,质量为m、横截面为直角三 角形的物块ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖 直墙面上,现施加一垂直于斜面BC的推力F, 使物块向下匀速运动,求物块与墙面间的动 摩擦因数?
9
Dr.Feng
10
感谢您的阅览,下载可编辑
11
=mFg+cFossin
5
物体重力为mg=90N,若施加如图所 示的推力F=50N,物体刚好作匀速直线运 动,求物体与地面间的动摩擦因数μ?
6
如图所示,质量为m的物体在倾角为θ 的斜面上,受到水平方向的恒力F的作用匀 速上升,求物体与斜面间的动摩擦因数μ?

人教版物理必修一第三章力的正交分解法

人教版物理必修一第三章力的正交分解法
力的正交分解法解 决共点力平衡问题
例:一物块在拉力F的作用下静止在倾角为30 °的斜面
上,物块重40N, 拉力F与斜面成30°,大小为10N.求物
块所受支持力和摩擦力的大小.
y
f FN
N
F=10N
G
30°
x 30°
G
x方向: Gsin300 - f - Fcos300=0
y方向: N f = Gsin300
何正交分解?
Fx F1 F2x F3x ...
Fy F1y F2y F3y ...
F
Fx2 Fy2
tan Fy
Fx
y
F2
F1y F2y
F1
F2X
O
F3x F1x
x
F3y
F3
y
ΣFy
ΣF
O
ΣFx
x
总结 1.正交分解法求解合力的一般步骤:
建立坐 标系

正交分 解各力

求出x,y 轴上各力 的矢量和
4、将坐标轴上的力分别合成,求出x,y轴上的合力Fx,Fy
即:Fx=F1x+F2x+F3x+...... Fy=F1y+F2y+F3y+......
5、最后求再求合力F的大小和方向
F合 Fx2合 Fy2合
方向:tan
Fy Fx
(ɸ为与x轴的夹角)
三个力F1、F2与F3共同 作用在O点。如图, 该如

求出 合力
2.正交分解法建立坐标系的原则:
(1)一般用共点力作用线交点为坐标轴的原点。 (2)尽可能使较多的力落在坐标轴上,以少分解力和容易 分解力。
3.根据物体的状态得出各坐标轴上合力的值.如果物 体处于平衡状态,则两个坐标轴上的合力都为0。

力的正交分解

力的正交分解
y
15N
FTcos 37˚ x
FTsin 37˚ =15N
F o
37˚
FT
FTcos 37˚ =F
FTsin 37˚
正交分解法
如图,物体A的质量为m,斜面倾角α,A与斜面间的动 摩擦因数为μ,斜面固定,现有一个水平力F作用在A上,当 F多大时,物体A恰能沿斜面匀速向上运动?
F A α 0 FN y Fcosα F Fsinα G Gcosα x
正交分解法
计算多个共点力的合力时,正交分解法显得简明 方便。正交分解法求合力,运用了“欲合先分”的 策略,降低了运算的难度,是解题中的一种重要思 想方法。 选择合适的坐标 分解不在坐标上的力 进行同轴的代数和运算 将两个同轴力合成
正交分解法
如图,氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形,若测得 绳子与水平面的夹角为37˚,已知气球受到空气的浮力为15N, 忽略氢气球的重力,求: ①氢气球受到的水平风力多大? 风 ②绳子对氢气球的拉力多大?
FN - Fsinα-Gcosα=
Fcosα- Gsinα- Ff = Ff=μ FN
0
Ff Gsinα
正交分解法
运用正交分解法解平衡问题步骤
(1) 正确选定直角坐标系 原则①:让尽可能多的力落在轴上.(尽可能少分解力) 原则②:尽可能少分解未知力 (2)将不在坐标轴上的力分解在轴上. (3)将坐标轴上的力分别合成 ——正负相加,求代数和 即:Fx合=F1x+F2x+F3x+...... Fy合=F1y+F2y+F3y+...... (4)再将两轴上的力合成,分别列平衡方程.
F2
F
θ
F1 F1 G F2
从上面两图中可以发现,我们按照力的作用效果把F 和G进行分解所得到的两个分力的方向是相互垂直的, 这种分解力的方法叫做力的正交分解法。

专题 力的正交分解(课件)高中物理课件(人教版2019必修第一册)

专题  力的正交分解(课件)高中物理课件(人教版2019必修第一册)
列关于摩擦力f的表达式一定正确的是( C )
A.f F cos
B.f=μmg
C.f mg F sin
D.f F sin
【例题】如图所示AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平面成30°,如
把球O的重力G按照其作用效果分解,则两个分力的大小分别为( A )
=30°
3
【例题】一个物体受到四个力的作用,已知F1=1N,方向正东;F2=2N,方向东偏
北600,F3=3 3N,方向西偏北300;F4=4N,方向东偏南600,求物体所受的合力。
解: Fx F1 F2 x F3x0 F4 x
y
F3
1 2 cos 60 3 3 cos 30 0 4 cos 60 0
联立解得
F合' 14N
F合 F cos 37 Ff 60 0.8N 16N 32N
【例题】一物体沿倾角为300的斜面匀速滑下,则斜面和物体间的动摩擦因数为多少?
03
课堂练习
【例题】如图所示,水平地面上质量为m的木箱,小明用与水平方向成θ角的斜
向上的力F拉木箱,使其向右运动,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,则下
your attention.
则动摩擦因数


Ff' N '
'
G ,解得 N G F sin 37 100N 60 0.6N 64N
Ff 16

0.25
N 64
(3)水平方向有
竖直方向有 N

F合' F ' cos 37 Ff'
G F ' sin 37 100N 60 0.6N 136N

力的正交分解法

力的正交分解法

课前预习
学习探究
典型例题
2.沿水平方向和竖直方向建立坐标系,分解不在轴上的力
y
Fy
Ff
FN
370
F
由几何关系可得:
Fx
x
Fy F sin 370
Fx F cos370
G
专题:力的正交分解法
课前预习
学习探究
典型例题
3.用分力等效代替合力,根据受力平衡列出关系式
y
Fy
Ff
由物体受力平衡可得:
FN
FBx
G
专题:力的正交分解法
课前预习
学习探究
典型例题
3.用分力等效代替合力,根据受力平衡列出关系式
y
A
FAy
450
O
FAx
由物体受力平衡可得:
B
FBx
水平方向: FB FA cos450
竖直方向: mg FA sin 45
0
解得:FA 30 2 N ,
G
FB 30N
专题:力的正交分解法
例题:长为20cm的轻绳BC两端固定在天花板上,在中点系上一重 60N的重物,如图所示: (1)当BC的距离为10cm时,AB段绳上的拉力为多少? (2)当BC的距离为16cm时.AB段绳上的拉力为多少?
B
C
F 20 3N
F ' 50 N
本节内容已经结束,谢谢聆听!
典型例题
F3
F3 y
y
F2 y
F2 F1
F4 x
300
600
F3 x
600F2 x
x
F4 y
F4
专题:力的正交分解法
课前预习
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

课堂练习 [习题1]已知F1=20N, F2=30N, F3=40N,三 力为共点力且互成120°,求合力?
F2
120°
120° 120°
F1
F3
课堂练习
解:建立图示直角坐标系 F1x=F1=20N, F2x=-F2 cos 60°=-15N, F2y=F2 sin 60°=15 3N, F3x=-F2 cos 60°=-20N, F3y=-F2 sin 60°=-20 3N, Fx合 F1x F2 x F3x 15N
F
解:物体受力分析如右图 N 把F作正交分解得分力大小为: Fx=Fcosθ Fy=Fsinθ f 由水平方向受力平衡有: Fy Fx-f=Fcosθ-f=0…① G 由竖直方向受力平衡有: F N-G-Fy=N-G-Fsinθ=0…② θ 由 ①式可得: f=Fcosθ 又据f=μN及②式可得: f= μ( G+Fsinθ)
y 15N FTcos37 x o FT FTsin37 37˚
FTsin37=15N
F
FTcos37=F
力的分解
正交分解法
力的正交分解法 1、定义 把力沿着两个相互垂直的 坐标轴方向加以分解的方法 Fx=Fcosα
y
Fy
F
α
0 Fx
x
Fy=Fsinα
这是一种处理问题的方法,不受力的作用 效果的限制,其目的是便于运用代数运算来 处理矢量运算
2、正交分解法应用
(一)、求多个共点力的合力 (二)、处理共点力平衡问题
y
Fx
θ
x
F
1
学生练习
如图,物体重力为10N,AO绳与顶板间的夹角为45º , BO绳水平,试用计算法求出AO绳和BO绳所受拉力的大小。 FAOY=FAOcos45=G
A FAO FAOX G
2
学生练习
如图,物体A的质量为m,斜面倾角α,A与斜面间的动 摩擦因数为μ,斜面固定,现有一个水平力F作用在A上,当 F多大时,物体A恰能沿斜面匀速向上运动?
F2y F3x F4y F2x
3y
F1y=0 F2y=-F2sinθ F3y=-F3sin(θ+β)
- F4x=-F4cos[180° (θ+β+φ)]
F4y=-F4sin[180°- (θ+β+φ)]
③用代数和求两坐标 轴上总分力
Fx合 F1x F2 x F3x F4 x
Fy合
F2y
F3x
F3y
F4y
α
F2x
Fy合 F1y F2 y F3 y F4 y
④据勾股定理和三 角函数求合力
Fx合
F合
F合 F
2 x合
F
2 y合
tan
Fy合 Fx合
(2)注意事项: ①要使坐标轴至少跟一个力重合,最好能 与尽量多的力重合
②各力分量的正负必须标明,凡是与坐标 轴反方向的力都要写上负号
正交分解法应用(一) 用正交分解法进行力的合成 思路:把所有力都分解到x、y 两轴上,再用代数和求出两轴上 的总分力,最后据勾股定理和三 角函数求合力
(1)步骤: ①以各力的作用点为坐 标原点建立直角坐标系 ②把各力正交分解到两 F 坐标轴上
F1x=F1 F2x=F2cosθ F3x=F3cos(θ+β)
步骤: (1)对物体进行受力分析; (2)建立坐标系---要尽量多的将力放在坐 标轴上; (3)分解不在坐标轴上的力;
(4)分别列X轴和Y轴的方程。
[习题2]如图,重为G的物体放在水平地面 上,推力F与水平面夹角为θ,物体作匀速 直线运动,已知物体与地面间的动摩擦因数 为μ,求物体所受的摩擦力为多大? θ
F2
60° Fx合
y
α
F1 x
F合
0 Fy合 60°
Fy合 F1 y F2 y F3 y 5 3N
F合 F
tan Fx合
2 x合
F
2 y合
17.3N

Fy合
3 3
F合在F2与F3之间,
并与F3成30°夹角
F3
30
正交分解法应用(二) 处理共点力平衡问题 思路:把所有力都分解到x、y 两轴上,分别列x、y两轴上的方 程。
F
FN=Fsinα+Gcosα
Fcosα=Gsinα+Ff
FN y
A α
Ff=μ FN
Ff Gsinα
Fcosα F Fsinα
x
G Gcosα
3
学生练习
如图,氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形,若测得 绳子与水平面的夹角为37˚,已知气球受到空气的浮力为15N, 忽略氢气球的重力,求: ①氢气球受到的水平风力多大? ②绳子对氢气球的拉力多大? 风
相关文档
最新文档