鲁科版高中物理必修一力的分解
合集下载
4.2 力的分解 (教学课件)—— 高一上学期物理鲁科版(2019)必修第一册
02
按力的效果分解
按力的效果分解
实际应用中应如何分解力F？
F
Fy
θ
拉力效果一：水平向前拉箱子。
拉力效果二：竖直向上提箱子。
Fx
按力的效果分解
G1
G2
重力效果一：使物体沿斜面下滑。
θ
G
重力效果二：使物体压紧斜面。
按力的效果分解
1．力的分解的实质
将一个已知力F进行分解，其实质是寻找等效分力的
过程。一个力可以分解为两个力，也可以分解为更多力，
分力间夹角越大，分力越大。
力的分解
多个力作用在物体上产生一个总的效果，可以用一个力代替。反
之，作用在物体上的一个力也可以产生多个效果，用几个力来代
替这一个力，那么这几个力就叫那一个力的分力，这一个力就叫
那几个力的合力。
1.定义：把求一个力的分力的过程叫做力的分解
力的分解
2.依据：力的分解是力的合成的逆运算，也遵循平行四边形定则。
为19 N、40 N、30 N和15 N，方向如图所示，求它们的合力。
y
F3y
F3x
F2y
F2x
x
力的正交分解
[解析]如图甲所示，建立直角坐标系，把各个力分解到两个坐标轴
上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有Fx＝F1＋F2cos 37°－
F3cos 37°＝27 NFy＝F2sin 37°＋F3sin 37°－F4＝27 N因此，
但这几个分力不是物体实际受到的力，是“等效替代法”
的应用。
按力的效果分解
2．按实际效果分解的几个实例
实例
分析
(1)拉力F的效果
①使物体沿水平地面前进(或有前进趋势)；
鲁科版物理必修一课件5.2力的分解
【解析】选C、D.F1、F2是重力的两个分力作用在物体上， 故F1不是斜面使物体下滑的力，F2也不是物体对斜面的压 力，A错误；物体受重力mg和弹力N的作用，分力F1、
F2的作用效果与重力mg等效，故B错误，C、D正确.
5.(10分)如图2所示,光滑小球放在夹角为45° 的墙壁和斜面之间,处于静止状态,则斜面对 球的弹力与球的重力的大小之比为多少?墙对
4.（4分）如图1所示，将光滑斜面上物
体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列 结论正确的是（） A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的 力，F2是物体对斜面的正压力
B.物体受mg、N、F1、F2四个力作用
C.物体只受重力mg和弹力N的作用 D.力N、F1、F2三个力的作用效果跟mg、N两个力的作用效 果相同
【解析】选D.如图所示，重力G产生的 效果是使物体下滑的分力F1和使物体压 紧斜面的分力F2，则F1=Gsinθ ,F2=
Gcosθ ，倾角θ 减小，F1减小，F2增大，
同一座山,高度一定,把公路修成盘山公路时,使长度增加, 则路面的倾角减小，即减小上山车辆的重力平行于路面 向下的分力，可使行车安全，故D正确，A、B、C错误.
斜梁OB与竖直方向的夹角为θ .试求水平横梁OA和斜梁OB 作用于O点的弹力?
【解析】由于物体m静止时对O点的作用
力等于物体的重力，其产生的效果是对 AO的拉力FAO、对BO的压力FBO，所以物 体m对O点的拉力F可分解为两个分力FAO和FBO，如图,由 三 答案:mgtanθ mg/cosθ
mg . cos
止开始运动，物体与水平面间的动摩
擦因数为μ ，如图3所示，则物体所受的摩擦力f（） A.f＜μ mgB.f=μ mg C.f＞μ mgD.不能确定
鲁科版高中物理必修一第五章第2节力的分解
力的分解
1、力的分解是力的合成的逆运算
注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互力的分解同样遵守平行四边行定则
把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么与力F 共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力.
如果合力确定，可以分解成多少对分力？
F
如果分解方式未定，对于同一条对角线，可以作出无数 个不同的平行四边形．
二、确定分力原则
按力所产生的实际作用效果进行分解
例如：重力
效果一：使物体沿斜面下滑 效果二：使物体紧压斜面
体会重力的作用效果
总结、力的分解有唯一解的条件
1、已知合力和两个
分力的方向，求两个
分力的大小。
o
F1 F
F2
2、已知合力和一个 F1 分力的大小和方向，
所以，我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.
巩固练习：
3.用一根细线吊起一瓶矿泉 水，先将细线的两端点合 拢，然后慢慢将两细线分 开，直到线断。
设问：为什 么细线的夹 角增大到某 个值时会断 裂？
Ｇ２'
Ｇ２ Ｇ１ Ｇ
Ｇ１'
思考?
如果让你 来处理索 道的技术 问题，请 问索道设 计的绷直 还是松一 些?
水平方向成30°向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，
求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。
FN
F
F2
F
30°
Ff
F1
G
解：画出物体受力图，如图所示。
把力F 分解为沿水平方向的分力F 1和沿竖直方向的分 力F2 。
由于物体在水平方向和竖直方向都
处于平衡状态，所以 F1 F f 0
FN
F2
F
Ff
1、力的分解是力的合成的逆运算
注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互力的分解同样遵守平行四边行定则
把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么与力F 共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力.
如果合力确定，可以分解成多少对分力？
F
如果分解方式未定，对于同一条对角线，可以作出无数 个不同的平行四边形．
二、确定分力原则
按力所产生的实际作用效果进行分解
例如：重力
效果一：使物体沿斜面下滑 效果二：使物体紧压斜面
体会重力的作用效果
总结、力的分解有唯一解的条件
1、已知合力和两个
分力的方向，求两个
分力的大小。
o
F1 F
F2
2、已知合力和一个 F1 分力的大小和方向，
所以，我们可以由力的作用效果来确定分力的方向.
巩固练习：
3.用一根细线吊起一瓶矿泉 水，先将细线的两端点合 拢，然后慢慢将两细线分 开，直到线断。
设问：为什 么细线的夹 角增大到某 个值时会断 裂？
Ｇ２'
Ｇ２ Ｇ１ Ｇ
Ｇ１'
思考?
如果让你 来处理索 道的技术 问题，请 问索道设 计的绷直 还是松一 些?
水平方向成30°向上的力拉木箱，木箱沿地平面匀速运动，
求木箱受到的摩擦力和地面所受的压力。
FN
F
F2
F
30°
Ff
F1
G
解：画出物体受力图，如图所示。
把力F 分解为沿水平方向的分力F 1和沿竖直方向的分 力F2 。
由于物体在水平方向和竖直方向都
处于平衡状态，所以 F1 F f 0
FN
F2
F
Ff
【新教材】高中物理 新鲁科版 必修1 第5章 第2节 力的分解 课件 (1)
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
例3 已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成 30°角，分力F2的大小为30 N。则( )
A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的 C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
力F的两个分力。
④分解依据：力的分解方式是不唯一的。在实际问题中，一般依据力的
□07 实际作用效果
来分解。
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
2．力的正交分解 (1)定义
把一个力分解为两个 □08 互相垂直
的分力的方法，如图所示。
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
(2)公式
Fx＝ □09 Fcosθ ，Fy＝ □10 Fsinθ 。
提示
解析 重力按实际作用效果可分解为两个力：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，分解得F1＝mgsinα，F2＝ mgcosα。(这个分解方式是按效果分解的，但同时也是正交分解，因为两个
方向是垂直的。)由题意可以判断出，当倾角α＝30°时，物块受到的摩擦力
是静摩擦力，大小为Ff1＝mgsin30°，当α＝45°时，物块受到的摩擦力为滑动
[变式训练1] 如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个 有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置，使OA水平，然后在外端挂上一些不太重 的物品，这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力，对这两个作用力方向的 判断，下列各图中大致正确的是( )
答案 C
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
答案
解析 物品的重力对圆规的作用效果有两个：一是沿AO对手指有拉 力，二是沿OB对手掌有压力，故C正确。
例3 已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成 30°角，分力F2的大小为30 N。则( )
A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的 C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
力F的两个分力。
④分解依据：力的分解方式是不唯一的。在实际问题中，一般依据力的
□07 实际作用效果
来分解。
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
2．力的正交分解 (1)定义
把一个力分解为两个 □08 互相垂直
的分力的方法，如图所示。
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
(2)公式
Fx＝ □09 Fcosθ ，Fy＝ □10 Fsinθ 。
提示
解析 重力按实际作用效果可分解为两个力：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，分解得F1＝mgsinα，F2＝ mgcosα。(这个分解方式是按效果分解的，但同时也是正交分解，因为两个
方向是垂直的。)由题意可以判断出，当倾角α＝30°时，物块受到的摩擦力
是静摩擦力，大小为Ff1＝mgsin30°，当α＝45°时，物块受到的摩擦力为滑动
[变式训练1] 如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个 有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置，使OA水平，然后在外端挂上一些不太重 的物品，这时针脚A、B对手指和手掌均有作用力，对这两个作用力方向的 判断，下列各图中大致正确的是( )
答案 C
012课前堂0自探3课主究后学评课习价时作业
答案
解析 物品的重力对圆规的作用效果有两个：一是沿AO对手指有拉 力，二是沿OB对手掌有压力，故C正确。
鲁科版高一物理必修一课件：5.2 力的分解
11:05
(
θ
?
T1
T2
·O
G/2 F1
θ/2 θ/2
F2
F1
G
·O
F
11:05
11:05
拖拉机对耙的拉力F，同时产生两个效果： (1)使耙克服水平阻力前进 (2)把耙上提
力F可以用两个力F1和F2同时作用来代替， 而效果相同
11:05
谢谢
A、支持力变大，摩擦力变大； B、支持力变大，摩擦力变小； C、支持力减小，摩擦力变大； D、支持力减小，摩擦力减小；
11:05
4、如图11所示，悬臂梁AB一端插入墙中， 其B端有一光滑的滑轮。一根轻绳的一端固 定在竖直墙上，另一端绕过悬梁一端的定滑 轮，并挂一个重10N的重物G，若悬梁AB保 持水平且与细绳之间的夹角为30°，则当系 统静止时，悬梁臂B端受到的作用力的大小 为（ ）
A、17.3N； B、20N； C、10N； D、无法计算；
11:05
5、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，如 图12所示，其中OB是水平的，A端、B端固定。 若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的 绳（ ）
A、必定是OA B、必定是OB C、必定是OC D、可能是OB，也可能是OC
第2节 力的分解
11:05
一、力的分解
求一个已知力的分力叫做力的分解
力的合成
分力
合力
力的分解
力的分解是力的合成的逆运算，也遵循力的平行四边形定则．
F1
11:05
O 合力与分力是等效替代关系
F F2
F
如果没有其它限制，对于同一条对角线，可以作 出无数个不同的平行四边形．
鲁科版物理必修一课件4.2.力的分解(问题探究式)
能解决什么问题
例题：把一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体 受到竖直向下的重力，但它并不能竖直下落。从 力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分 力的大小与斜面的倾角有什么关系？
FN
Ff
· F1 O
θ
θ F2 G
F1=Gsinθ F2=Gcosθ
探联系实际：高大的桥为什么要造很长的 究引桥？ 1
力的实际作用效 果
力的正交 分解
合力的分解 F1
F1
F1
F2
F
F2
F2
无数个 解
力的正交分解
定义：把一个已知力沿 着两个互相垂直的方向 进行分解
Fy
Fx
不一定必 须水平竖
直
两个方向必须相互 垂直
正交分解步骤：
y
①建立xOy直角坐标系
Fy
②分别向坐标轴做 垂线
O
③利用三角函数求出Fx、
Fy
F Fx x
y
F1
F1
两个方向的合力大小为：
F3 y
F1x
x
F2
F合x 16 N 8 N 8 N F合y 12 N 4 N 8 N
例题
一物体受到三个共点力的作用，其中
F1=20N,F2=4N,F3=8N,已知F3沿水平方向F2在竖直 方向，F1与水平方向夹角为37°,求三个力的合力.
高中物理课件
灿若寒星整理制作
第四章力与平衡
第2节力的分解
力的分 解
◆什么是力 ◆的力分为解什么要 分解 ◆力应该怎 样◆分能解解决什么 问题
什么是力的 分解
F
F2 F1
· F2
F
F1
★求一个力的分力叫做力的分
力的分解高一物理(共19张PPT)(鲁科版2019必修第一册)
F可以用F1、F2的来替代。 F1、F2即是F的分力
按力的效 果分解
F1
F2 F
从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小 与斜面的倾角有什么关系？（忽略一切摩擦）
· G1 O θθ
G
G2
tan
G1 G
cos
G G2
G1=GtanƟ
G2
mg
cos
按力的效 果分解
在一根细线上用轻质挂钩悬挂一重 为G的物体，挂钩与细线之间的摩擦 忽略不计。已知细线所成的张角为 θ，求细线的张力为多大？
作业
课本P98 2、3、4
解: T1 T2
T1 F1 T2 F2
G 2
F1
cos
2
G F1 = F2 = 2cos θ
2 G T1 = T2 = 2cos θ
2
按力的效 果分解
θ
?
(
T1
T2
·O
θ/2 θ/2
G/2
F1
F2
F1
G
在许多情况下，为了计算方便，可把一个力分解为两个互相垂直的分力， 这种分解方法称为力的正交分解。
F1Y=F1cos45º=G F1X=F2=G
y
A F1
F1Y
F2 B x F1X O
G C
一个已知力的分解，分解方式是多种多样的。即有多解。
以力的作用 效果分解
正交分解
什么情况下，力的分解只有唯一解呢？
（1）已知两分力的方向
F1
F
（2）已知一个分力的大小和方向
F2
F
F2
F1
上山的路一般修成盘山公路
若斜面的倾斜角为 θ，由三角函数知识可得
按力的效 果分解
F1
F2 F
从力的作用效果看，应该怎样将重力分解？两个分力的大小 与斜面的倾角有什么关系？（忽略一切摩擦）
· G1 O θθ
G
G2
tan
G1 G
cos
G G2
G1=GtanƟ
G2
mg
cos
按力的效 果分解
在一根细线上用轻质挂钩悬挂一重 为G的物体，挂钩与细线之间的摩擦 忽略不计。已知细线所成的张角为 θ，求细线的张力为多大？
作业
课本P98 2、3、4
解: T1 T2
T1 F1 T2 F2
G 2
F1
cos
2
G F1 = F2 = 2cos θ
2 G T1 = T2 = 2cos θ
2
按力的效 果分解
θ
?
(
T1
T2
·O
θ/2 θ/2
G/2
F1
F2
F1
G
在许多情况下，为了计算方便，可把一个力分解为两个互相垂直的分力， 这种分解方法称为力的正交分解。
F1Y=F1cos45º=G F1X=F2=G
y
A F1
F1Y
F2 B x F1X O
G C
一个已知力的分解，分解方式是多种多样的。即有多解。
以力的作用 效果分解
正交分解
什么情况下，力的分解只有唯一解呢？
（1）已知两分力的方向
F1
F
（2）已知一个分力的大小和方向
F2
F
F2
F1
上山的路一般修成盘山公路
若斜面的倾斜角为 θ，由三角函数知识可得
鲁科版高中物理必修一 (力的分解)力与平衡教学课件
栏目 导引
第4章 力与平衡
基础理解 (1)如图所示，一个人正在拖地时拖把杆的推力产生了哪两个效 果？试画出该推力的分解示意图．
栏目 导引
第4章 力与平衡
(2)如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个有铅 笔芯的脚支撑在手掌心位置，使 OA 水平，然后在外端挂上一 些不太重的物品，这时针脚 A、B 对手指和手掌均有作用力．请 利用身边的学习用品亲自体验一下，并画出重物的拉力的分解 示意图．
栏目 导引
第4章 力与平衡
二、力的正交分解 1．正交分解：把一个力分解为两个互__相__垂___直__的分力，这种分 解方法叫做力的正交分解． 2．实例：如图所示，F 的分力分别为 Fx＝__F__co_s_θ___，Fy＝ _F_s_in_θ_____．
栏目 导引
第4章 力与平衡
三、力的分解的应用 1．当合力一定时，分力的__大__小_____和____方__向___将随着分力间 夹角的改变而改变． 2．两个分力间的夹角越大，分力也就越__大_______，修建盘山路、 高架引桥及斧子劈圆木都是这一原理的应用．
栏目 导引
第4章 力与平衡
实例
按实际效果分解的几个实例 分析
(1)拉力 F 的效果： ①使物体沿水平地面前进(或有前进趋势)； ②向上提物体. (2)两个分力：水平向前的力 F1 和竖直向上的力 F2.F1＝Fcos α， F2＝Fsin α
栏目 导引
第4章 力与平衡
实例
分析 (1)重力的两个效果： ①使物体沿斜面下滑(或有下滑趋势)； ②使物体垂直压紧斜面. (2)分力大小：F1＝mgsin α， F2＝mgcos α
栏目 导引
第4章 力与平衡
关键能力 1 正交分解法求多力合成 如图，已知共面的三个力 F1＝20 N、F2
第4章 力与平衡
基础理解 (1)如图所示，一个人正在拖地时拖把杆的推力产生了哪两个效 果？试画出该推力的分解示意图．
栏目 导引
第4章 力与平衡
(2)如图所示，用拇指、食指捏住圆规的一个针脚，另一个有铅 笔芯的脚支撑在手掌心位置，使 OA 水平，然后在外端挂上一 些不太重的物品，这时针脚 A、B 对手指和手掌均有作用力．请 利用身边的学习用品亲自体验一下，并画出重物的拉力的分解 示意图．
栏目 导引
第4章 力与平衡
二、力的正交分解 1．正交分解：把一个力分解为两个互__相__垂___直__的分力，这种分 解方法叫做力的正交分解． 2．实例：如图所示，F 的分力分别为 Fx＝__F__co_s_θ___，Fy＝ _F_s_in_θ_____．
栏目 导引
第4章 力与平衡
三、力的分解的应用 1．当合力一定时，分力的__大__小_____和____方__向___将随着分力间 夹角的改变而改变． 2．两个分力间的夹角越大，分力也就越__大_______，修建盘山路、 高架引桥及斧子劈圆木都是这一原理的应用．
栏目 导引
第4章 力与平衡
实例
按实际效果分解的几个实例 分析
(1)拉力 F 的效果： ①使物体沿水平地面前进(或有前进趋势)； ②向上提物体. (2)两个分力：水平向前的力 F1 和竖直向上的力 F2.F1＝Fcos α， F2＝Fsin α
栏目 导引
第4章 力与平衡
实例
分析 (1)重力的两个效果： ①使物体沿斜面下滑(或有下滑趋势)； ②使物体垂直压紧斜面. (2)分力大小：F1＝mgsin α， F2＝mgcos α
栏目 导引
第4章 力与平衡
关键能力 1 正交分解法求多力合成 如图，已知共面的三个力 F1＝20 N、F2