力的分解公开课讲解

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力的合成与分解(公开课)

力的合成与分解(公开课)

数。
02
动力学
动力学研究物体在受力作用下的运动规律。利用力的合成与分解原理,
可以分析物体在不同力作用下的运动轨迹和速度变化,进而揭示物体运
动的内在规律。
03
弹性力学
弹性力学研究物体在受力作用下的变形和恢复规律。通过力的合成与分
解,可以分析物体内部应力分布和应变情况,为材料选择和结构设计提
供依据。
日常生活中的应用举例
机械设计
在机械设计中,力的合成与分解被广泛应用于分析机械零件的受力情况。通过计算不同方 向上的分力,可以确定零件的强度和刚度要求,进而设计出高效且耐用的机械产品。
物理学其他领域的应用
01
运动学
在运动学中,力的合成与分解被用于描述物体的运动状态。通过分析物
体所受的合力及其方向,可以预测物体的加速度、速度和位移等运动参
应用
注意事项
在使用平行四边形法则时,需要确保 两个力是共点的,且力的方向用箭头 表示。
主要用于计算两个力的合力,适用于 平面内的2
03
定义
把两个矢量首尾相接,从 第一个矢量的起点到第二 个矢量的终点的连线就是 这两个矢量的和。
应用
用于计算两个不共线、但 首尾相接的力的合力,适 用于平面内的非共点力。
注意事项
三角形法则与平行四边形 法则在本质上是相同的, 但在处理某些问题时,三 角形法则更为简便。
多力合成方法
正交分解法
01
将多个力分解为两个互相垂直的分力,然后分别求出这两个方
向上的合力,最后根据勾股定理求出最终的合力。
平行四边形定则的推广
02
对于多个共点力,可以依次运用平行四边形定则进行合成,直
在某些情况下,需要将一个非共点力平移至另一作用点。平 移过程中需引入一个附加力矩以保持平衡。例如,在桥梁设 计中,为了简化计算和分析过程,可将桥墩所受的非共点力 平移至桥墩顶部,同时考虑附加力矩的影响。

3.4.2+力的分解公开课

3.4.2+力的分解公开课

C
A
θ
θ
F2
F
B
B
θ
A F1
C θ F2
F=G F1
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,方向西偏北300; F4=4N,方向东偏南600,求物体所受的合力。
把一个已知力
步骤: 1.建立xoy直角坐标系 y
F2
F1
O
x
进行分解。
F1
重力G产生的效果
使物体紧压挡板 F1=G tanα
使物体紧压斜面 F2 = G/ cos α
G
F2
使a绳被拉长
b
a 重力G产生的效果
使b绳被拉长
Fa
Fb
G
G 2
F1
cos
2
G F1 = F2 = 2cos θ
2
方法总结:
确定要 分解的力
考查力 的作用
效果
确定两 个分力 的方向
画出力 的平行 四边形
例题:如图所示,一个重为G的匀质球放在光滑斜直面上, 斜面倾角为α,在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住 球,使之处于静止状态.今使板与斜面的夹角β缓慢增大, 在此过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化?
例题:如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O的 正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于 半球面上的A点,另一端绕过定滑轮.今缓慢拉绳使小球从 A点滑到半球顶点,求此过程中, 小球对半球的压力FN及细绳的拉力FT大小变化。
FA
G sin 45o
2G
FB=G
如果保持A、O位置不变,当B点逐渐向上移动到O点 的正上方时,AO、BO绳的拉力大小是如何变化的?

力的分解ppt课件

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A.若F1>Fsinα时,则F2一定有两解
B.若F1=Fsinα时,则F2有唯一解
C.若F1<Fsinα时,则F2有唯一解
D.若F1>F时,则F2一定无解

6.(多选)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=
F,但方向未知,则F1的大小可能是( AD )
q
F1
10 N
11.如图所示,重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体,当
绳与水平面成60°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦。求地面对人的支
持力和摩擦力。
12.放在水平地面上的物体质量为5kg,受到一个斜向上方的拉力F=20N的作
用,且F与水平方向θ=37°,如图所示. 当小物块向右匀速运动时,请问动摩擦
F2
F
F1
F
F1
(3)已知合力和一个分力的方向和另一个分力的大小
θ
1、一个竖直向下的180 N 的力分解为两个分力,一个分力在水平方向上等
于240 N,求另一个分力的大小和方向。
【解析】如图示
F1=240N
直角三角形
F2 F F
2
2
1
1802 2402 N
300 N
它与F的夹角为q
10
3 N
方向?
6.如图所示,重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体,
当绳与水平面成60°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦。求地面对人的支
持力和摩擦力。
7.放在水平地面上的物体质量为5kg,受到一个斜向上方的拉力F=20N的作用,
且F与水平方向θ=37°,如图所示. 当小物块向右匀速运动时,请问动摩擦因数

《力的分解》 讲义

《力的分解》 讲义

《力的分解》讲义一、什么是力的分解在我们的日常生活和物理学的研究中,经常会遇到一个力产生多个效果的情况。

为了更清晰地理解和分析这种现象,就引入了力的分解这一重要概念。

力的分解,简单来说,就是将一个已知力按照特定的要求分解为两个或多个分力。

这些分力的合力应该等于原来的那个已知力。

比如说,一个斜向上拉物体的力,可以分解为一个水平方向的力和一个竖直方向的力。

这两个分力共同的作用效果,与那个斜向上的拉力是相同的。

二、力的分解的原则力的分解并不是随意进行的,而是遵循一定的原则。

1、平行四边形定则这是力的分解最基本的原则。

如果已知一个力 F 作为平行四边形的对角线,那么从力 F 的作用点出发,就可以作出两个邻边,这两个邻边就代表了力 F 的两个分力 F1 和 F2 。

2、按照实际效果分解根据力所产生的实际效果来确定分力的方向。

比如,放在斜面上的物体受到的重力,可以分解为沿斜面下滑的力和垂直斜面压斜面的力,因为重力在斜面上产生了这两个实际的效果。

三、力的分解的方法1、正交分解法这是一种非常常用的方法。

先建立一个直角坐标系,然后将已知力沿着坐标轴分解为相互垂直的两个分力。

通常选择让较多的力落在坐标轴上,这样可以简化计算。

例如,一个物体受到多个力的作用,我们可以将这些力分别投影到x 轴和 y 轴上,然后分别计算 x 轴和 y 轴上的合力。

2、按角度分解当已知力与某一方向的夹角时,可以利用三角函数来分解力。

比如,已知力 F 与水平方向的夹角为θ ,那么水平方向的分力 Fx =F cosθ ,竖直方向的分力 Fy =F sinθ 。

四、力的分解的应用1、桥梁设计在桥梁的建设中,需要考虑桥梁所承受的各种力,如重力、车辆的压力等。

通过力的分解,可以计算出桥梁各个部分所承受的力的大小和方向,从而确保桥梁的结构安全。

2、机械运动分析在分析机械的运动和受力情况时,力的分解起着关键作用。

比如,对于一个在斜面上运动的物体,通过力的分解可以知道物体所受的合力,进而分析它的加速度和运动状态。

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contents
目录
• 力的分解概述 • 力的分解方法 • 力的分解实例 • 力的分解在生活中的应用 • 力的分解的练习题与解析
01 力的分解概述
力的分解的定义
力的分解的定义
力的分解是将一个力按照一定的 方式分解成几个分力,以便于分 析和计算。
力的分解的依据
力的分解依据是平行四边形定则 ,即以一个力为起点,以其他分 力为邻边,作出的两个力和原力 矩等效的平行四边形。
车辆制动中的力分解
总结词
车辆制动时,摩擦力可以分解为向前和向后的力,使车 辆减速并停止。
详细描述
在车辆制动过程中,摩擦力是使车辆减速并最终停止的 关键因素。这个摩擦力可以分解为两个方向的力:一个 向前,一个向后。向前方向的力试图使车辆减速,向后 方向的力则试图使车辆停止。了解力的分解原理可以帮 助驾驶员更好地掌握制动的技巧,例如在紧急制动时如 何更有效地利用摩擦力来减速和停车。
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详细描述
三角形法则是力的分解中另一种常用的方法,通过作出的两个分力和合力的关系的三角形,利用三角 形的边长关系和角度关系求解分力的大小和方向。这种方法在解决力的平衡和运动问题时也很有用。
03 力的分解实例
重力分解
总结词
重力的分解是力的分解中最常见的例子,通过将重力分解为沿斜面和垂直斜面的分力,可以解释物体在斜面上的 运动状态。
支持力与压力的分解
• 总结词:支持力和压力是常见的两种弹力,它们的分解可以用来分析物 体在支持面上的平衡状态和运动状态。
• 详细描述:支持力和压力是常见的两种弹力,它们的分解是指将一个支 持力或压力分解为两个或多个分力。这种分解方法可以用来分析物体在 支持面上的平衡状态和运动状态。例如,可以将支持力分解为沿支持面 和垂直支持面的分力,这样可以更好地理解物体在支持面上的平衡条件 和运动规律。同样地,压力的分解也可以用来分析物体在压力作用下的 运动状态和平衡状态。通过支持力和压力的分解,可以深入理解物体在 支持面上的作用方式和运动规律,进一步掌握力学的基本原理。

力的分解教学市公开课金奖市赛课一等奖课件

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两解 若另一个分力F2大小为5 N,如何?
唯一解 若另一个分力F2大小为4 N,如何?
无解
第7页
一个已知力终归应当如何分解?
按实际效果分解
F
F1
F2
F
第8页
重力产生效果
G1 θ G2 G 使物体沿斜面下滑
使物体紧压斜面
第9页
G1
G2 G
重力产生效果
使物体紧压挡板
使物体紧压斜面
第10页
G1
G2
G
200 0.866 N 173.2 N
FN G F2 G F sin 30
( 500 200 0.5 ) N 400 N
第26页
例题7:质量为m物体放在倾角为θ斜面上,
它与斜面滑动摩擦因数为μ,在水平恒定推力
F作用下,物体沿斜面匀速向上运动。则物体
受到摩擦力是(

BC
N
A、 μmgcosθ
第19页
三角形定则
两个矢量首尾相接, 从第一个矢量始端指向 第二个矢量末端有向线 段就表示合矢量大小和 A 方向.
C B
三角形定则与平行四边形定则实质同样.
第20页
矢量和标量再结识
矢量:既有大小,又有方向,相加时遵从平行
四边形定则。
如:力、位移、速度、加速度等
标量:只有大小,没有方向,求和时按照代数
第4页
二、力分解有拟定解几种情形
1、已知合力和两个分力方向,求两个分力大小
唯一解
例:已知合力F=10N,
F
方向正东。它其中 一个分力F1方向向东 F1 偏南600,另一个分力
F2方向向东偏北300, 求F1 F2大小?
F2 O
第5页

3.5 力的分解公开课优质课课件

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F
本质上是一样的
矢量:既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形 定则(或三角形定则)的物理量。 如:力、位移、速度、加速度等 标量:只有大小,没有方向,求和时按照代数相加 的物理量。 如:质量、时间、路程、速率等
一个质量为m的物体受到三个共点力F1、 F2、F3的作用,这三个力的大小和方向 刚好构成如图所示的三角形,则这个物 体所受的合力是( ) F2
(2)把耙上提。
F F1
F2
力 应 该 怎 么 分 解
若没有限制,同一个力可以分解为无数对 大小、方向不同的分力。 F
唯一解 (1)已知两个分力的方向 (2)已知一个分力的大小和方向
F1 F2 F合 F合 F2 F1
力 应 该 怎 么 分 解
E A
·
F2
··
O
力的分解是由研究
的问题所决定的,
F1=Fcotθ=120N×cot30° 120 3N F2=F/sinθ=120N/sin30°=240N
A B
故横梁OB中所受力的大小为 120 3N 细绳OA所受力的大小为240N
·
O
F

2
F1
G
F2
F1 G sin F G cos
确定力的作用效果 课 堂 小 确定分力的大小和方向 结
力的分解的一般步骤:
确定两分力的方向
作平行四边形
【练习】试根据效果将以下各力进行分解 F1 F1 F2
F
θ
G
F2
A
F2
B C
F1
G
平行四边形定则
三角形定则
矢量相加的法则
F2 F1
A. 2F1
B. 2F3

怎样分解力(第一课堂)高中一年级物理精品教学课件PPT

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(3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时,若F与F1的
夹角为α,有下面几种可能:
①当Fsin α<F2<F时,有两解,如图甲所示。
②当F2=Fsin α时,有唯一解,如图乙所示。
③当F2<Fsin α时,无解,如图丙所示。
④当F2>F时,有唯一解,如图丁所示。
探究应用
例1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°,分
子前进,竖直方向将箱子向上提起。
(2)是唯一的,用平行四边形定则来求解。
关键能力
1.力的分解的运算法则:平行四边形定则、三角形定则。
2.力的分解的讨论
(1)如果没有限制,一个力可分解为无数对大小、方向不同的分力。
(2)有限制条件的力的分解
①已知合力和两个分力的方向时,有唯一解。(如图甲所示)

②已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解。(如图乙所示)
解析 用力的正交分解法求解:
如图甲,建立直角坐标系,
把各个力分解到这两个坐标轴上,
并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy,有
Fx=F1+F2cos 37°-F3cos 37°=27 N,
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
)
解析 由于F2=30 N>Fsin 30°=25 N,故由力的矢量三角形定则可知,F1可有
两个值,F2有两个可能的方向,如图所示
答案 C
规律方法 力的分解的两个技巧
(1)对于力的分解常常需要采用作图法进行定性或定量分析,看看合力与分
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实验:如图所示,用铅笔支 起图中的绳子,受手指受 到的力,手掌受到的力。
重力是竖直向下的,手指和 掌心感到的力是什么方向的 呢?
一个力怎样分解,要根据实际的作用效果来决定。
拉力产生的效果: 使耙克服泥土的阻力前进; 把耙往上提,使耙不会陷得太深。
【例2】小女孩坐在倾角为θ 的滑梯上,那她受到的重力 该如何分解?
F1
(分力)
定力义 的: 合求 成若 遵干 循个 力 力的平的行合四力边叫形做定力 的则合成.
E
O
分力 力的合成 合力 力的分解
F2 (分力)
F (合力)
定力义 的: 分求 解一 是个 否已 也 知遵力 循的 力分 的力 平叫 行做 四 力边的 形分 定解 则.呢?
合力与分力的关系: 等效关系,可以相互替代,但不是同时存在。
作平行四边形
确定分力的大小和方向
把一个力(合力)F作为平行四边形的对角线,然后依据力的 效果画出两个分力的方向,进而作出平行四边形,就可得到两 个分力F1和F2。
如图所示,力F该如何分解?
F2=Fsinα
F2
F
α F1
F1=Fcosα
水平向前拉物体
F 产生的两个作用效果
竖直向上提物体
合力一定,两等大分力随它们之间的夹角 变化而如何变化?
分力随夹角增大而增大,随夹
角的减小而减小。夹角为1200
的时候,分力与合力一样大。
q
120
q
F1
F2
F
汽车陷入野外树林里的泥坑中,司机手头 只有一根长绳。请想办法帮司机把车拉出来。
为什么刀刃越锋利,越容易劈开物体?
刀刃劈物时力的分解
分析力的作用效果:
力的分解是否遵守平行四边行定则?
力的分解与力的合成互为逆运算
E
G
O
F2 3G
F1 4G
F1 4G
F = 5G
F 5G
力的分解同样遵循力的平行四边形定则
F2 = 3G
不加限制条件,一个力可分解为无数组不同的分力.
F
怎样对力分解才有唯一的解?
在实际问题中,一个已知力究竟要怎 样分解?
刀刃在物理学中称为“劈”,它的截面是一个夹角很小的锐角三角形。
上海南 浦大桥 桥面高 46m,主 桥全长 846m,引 桥全长 7500m。
为什么山路不能直接修建到山顶?
1、什么叫力的分解? (求一个已知力的分力)
2、力的分解遵守什么定则?(平行四边形定则)
3、通常如何进行力的分解?(根据力的作用效果)
【例2】走钢丝是我国 传统的杂技项目。设 运动员体重为G,当 他走到钢丝绳的中间 时,钢丝绳成170°的 角度。求这时钢丝绳 所受的拉力。
解 将重力沿着左右两侧钢丝绳的方向分解,用作图法画出力
的平行四边形。测量发现,钢丝绳上的拉力大约是运动员 体重的6倍。可见,钢丝绳上的拉力比运动员体重大得多。 为了运动员的安全,必须使钢丝绳具有足够的强度。
力的分解的一般步骤:
确定力的作用效果
确定两分力的方向
作平行四边形
确定分力的大小和方向
思考题:已知合力及一个分力F1的大小和方向,能 否求出另外一个分力F2?
今天的作业
习题册:P16~17 一、1~4 二、1~3 三、1*、2
解:(1)重力G产生两个作用效果:
克服摩擦力下滑和紧压斜面
(2)根据平行四边形定则,重力 G分解为:下滑力F1和正压力F2, (3)由三角形知识得:
下滑力:F1=Gsinθ 正压力:F2=Gcosθ
F1 q
q
F2
G
我们是如何对一个已知力进行 分解的?
力的分解的一般步骤:
确定力的作用效果
确定两分力的方向
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