3.4 力的合成和分解课件

G 重力产生的效果
使物体紧压挡板 使物体紧压斜面
应用探究
二.根据具体要求将力分解：
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 向上并等于240 N，求另一个分力的大小和方向。
θ
240 N
F1
F2
180 N
F
解：依题意，由平行四边形定则做出另一个分
力如图：
F F 解三角形得： 2 2
四边形定则求解很不方便, 为此建立一个直角坐标系, 先将各力正交分解在两
条互相垂直的坐标轴上, 分别求出两个不同方向的合力Fx和Fy, 然后可以
由F
Fx2

F
2 y
,
求合力。
最好兼顾力的实际效果
例1 物体在斜向上的拉力下静止在水平地面上。物体受到几 个力的作用？ 各个力关系如何？
y
F2
Nθ
f静
300
600 F4x
6F002xF1
x
Fy F2 y F3 y F4 y
2 sin600 3 3 sin300 4 sin600
F4y
F4
3 3 3 / 2 2 2 3 3 / 2( N )
F
Fx2

F
2 y
( 3 / 2)2 (1 / 2)2 1N
应用探究
θ
F1 F1´
F2 F
F2´
如图，钢索越紧，θ越大，相同的吊篮，绳上的拉力越大，故应该让钢索松一点好。
二、正交分解法
（1）力的正交分解法：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解， 叫力的正交分解法。
（2）正交分解的原理：一条直线上的两个或两个以上的力,其合力可由代数运
算求得. 当物体受到多个力作用,并且这几个力只共面不共线时, 其合力用平行
o
G
F拉
F1
x
例2：物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速运动，斜面倾角为θ，如图 所示。如何利用正交分解法寻找力的关系？
y
v
N
x
F
O
f滑
θ
小结：正交分解法可以将矢 量关系转化成坐标轴方向上 的标量关系，是一种很有效 的方法。
G
例3：一个物体受到四个力的作用，已知F1=1N，方向正东；F2=2N，方
第三章：相互作用
力的分解
(分力)F1
E
O
F2 (分力)
F (个力共同作用产生的效果与一个力单独作用产生的效果相同,
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.
F
如果没有限制, 同一个力可以分解为无数对分力。
一、按效果分解
力的分解要根据力的实际作用效果进行分解
F12

1802 2402 N = 300 N
tan F1 240N 4 F 180N 3
得： 53
即另一个分力大小为300 N，与F成53°，如图所示。
例5：
θ
F1
F1 G tan
F2

G
cos
G
F2
重力产生的效果：分别拉伸两根绳索
例6：
A
θ
F1
B
O
G
F1 G tan
F
例1：
模型 转换
F θ
分析：
F2
F2 F sin
θ
F
F1 F cos
F1
水平向前拉物体
F 产生的两个作用效果
竖直向上提物体
例2：
模型 转换 θ
F1
θ
θ
G F2
将G分解，F1，F2即重力沿斜面和 垂直斜面两个方向的分力：
F1=Gsinθ F2=Gcosθ
结论： 由公式可以看出,F1和F2的大小只与倾角θ的大小
有:
θ
F1
θ
F2
θ
F1
F2
联系实际：高大的桥为什么要造很长的引桥？
引桥
为什么高大的桥梁都要建造很长的引桥?
引桥
为什么高大的桥梁都要建造很长的引桥?
例3： F1
F1 G tan
θ
G
F2

G
cos
F2
使物体紧压挡板 重力产生的效果
使物体紧压斜面
例4：
F1
θ
F1 G sin
F2
F2 Gcos
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。 y
F3
F3y
F2y
F2
300
600 F4x
F3x
6F002xF1
x
F4y
F4
F3 F3x
y
Fx F1 F2x F3x F4x
F3y
F2y
F2
1 2 cos 600 3 3 cos 300 4 cos 600 1 1 3 3 / 2 2 1 / 2( N )
F2

G
cos
F2
力的分解的实际应用
刀刃劈物时力的分解 分析力的作用效果：
F1 F2
F

2 sin
2
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。
赵州桥是当今世界上跨径最大、建造最早的单孔敞肩型石拱桥。距今1400多年。
F
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?
tan Fy 3 / 2 3
Fx 1/ 2 600
F =1N
y
Fy= 3 / 2 N

x
Fx = -1/2 N
人教版 必修第一册