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力的分解讲义

力的分解讲义
力的分解讲义

力的分解讲义

一.学习目标:

1.在力的合成的知识基础上,正确理解分力的概念及力的分解的含义。

2.知道力的分解遵守平行四边形定则。

3.初步掌握根据具体的物理情景应用平行四边形定则进行的力的分解的方法。

二、重点:在具体情况中运用平行四边形定则进行力的分解。

难点:力的分解法。

三、问题:在什么情况下有确定的分解办法?

四、

(一)知识准备:

力的合成原则是:_______________________________________________ 思考:把两个力合成时,只有唯一的解吗?试说明理由或举例说明。

(二)体会力分解的必要性:

1、分析力F 的作用效果:见图(1)和(2)

(1) (2) (3)

2、分析物体重力的作用效果:(见前(3)图)

注:物体在重力的作用下正在沿光滑斜面下滑。

2、力的分解是______________________的逆运算,它也遵守________________定则。

(三)研究有确定分解的条件。

1.把一个力分解为两个力有_______________________________种分解方法。 启发:以一条确定的线段为对角线画四边形,可以画多少个?

α v F v α v F

2、有确定分解的方法的几种情况的研究

(1)已知两个分力的方向:

作图分析(合力为平行四边形的对角线,分力为两邻边,三力共点): ① ② 结论:______________________________________________________________ 看课本P68例题,理解,沿两个方向分解力不是随意,一般都有确切的意义; 了解在斜面上的物体常用的重力分解方法和分解后的两力的意义。

(2)已知一个分力的大小和方向:

作图分析(合力为平行四边形的对角线,分力为两邻边,三力共点)(图中F 1、F 1不是具体的力,而仅指力的大小):

① ②

结论:____________________________________________________________

(3)已知两个分力的大小:

作图分析(合力为平行四边形的对角线,分力为两邻边,三力共点)(图中F 1、F 1不是具体的力,而仅指力的大小):

结论:_______________________________________________________________

(四)课堂练习:

1、如图,重力等于G 的球放在倾角为α的斜面上,用一块竖直的板挡住,请根据重力的作用效果分解重力,并计算两分力的大小。

F 合 F 合 F 合 F 1 F 1 F 合 α F 合 F 1合

F 2

2、上海南浦大桥,桥面高46m ,主桥全长846m ,引桥全长7500m ,引桥做得这样长的主要目的是( )

A .增大汽车对桥面的压力

B 、减小汽车对桥面的压力

C 、增大汽车的下滑力

D 、减小汽车的下滑力

(五)课后作业:

1、如图,力F=50N 作用于放在水平面上的物体,F 与水平成37°角,如果根据F 的作用效果将它分解成两个力,那么较小的的分力F 1=________N ,较大的分力F 2=________N 。(要求画出力的分解图,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

3、在倾角α=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N 的光滑圆球,如图所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。

4、图中,电灯的重力G=10N ,AO 绳与顶板间夹角为45°,BO 绳 水平,则AO 绳所受的拉力F 1=_______;BO 绳所受的拉力F 2=_______。

提示:先分析物理现象:为什么绳AO 、BO 受到拉力呢?原因是由于OC 绳受到电灯的拉力才使AO 、BO 绳紧产生拉力,因此OC 绳的拉力产生了两个效果,一个沿AO 向下的拉紧AO 的分力F 1;二是沿BO 向左的拉紧BO 绳的分力F 2

37° α A 45° B O

5、如图,某同学把放在斜面上的木箱的重力分解为F 1和F 2两个力,F 1平行于斜面向下,F 2垂直于斜面向下,下列关于这两个力的说法中,正确的是( )

A .F 1是木箱受的力

B 、F 2是斜面受的压力

C 、F 2是木箱受的力

D 、斜面受的压力与F 2大小相等

力的分解测试题

一、填空题

1

、如图所示,

在轻质的三角架上的B 点用细绳悬挂一个重为G 的物体,则水平横梁受到的是______力(填”拉”或”压”),斜梁BC 受到的是______力作用

2、如图所示,用细绳将重为G 的光滑球挂在墙壁上,绳与墙壁间的夹角为θ,则绳对球的拉力大小为______,墙对球的弹力大小为______.

3、两根长度相等的轻绳,下端挂一质量为m 的物体,上端分别固定在天花板上的

A 、

B 两点,A 、B 两点间的距离为s.如图所示,已知两绳所能承受的最大拉力均为F,则每根绳的长度不得短于____________

4、如图所示,质量为m 的木箱在推力F 作用下沿水平面运动,F

与水平方向的夹角为θ,木箱与水平面间的动摩擦因数为μ,则

水平面给木箱的支持力为____________,木箱受到的摩擦力为

____________.

5、如图所示.两轻绳与水平天花板间的夹角分别是30°和60°,在

A

F 2 F 1 G

两绳的相交点O 处作用大小为8N 的拉力F,则当α=_______时,两绳中的张力大小相等,其张力大小_______为N.

6、在研究共点力合成的实验中,得到如图所示的合力F 与两分力闻夹角θ的关系图线,由此可得两分力的大小分别是_______N 、_______N.

7、有三个共点力F 1=2N,F 2=4N,F 3=4N,互成120°夹角,其合力大小为__________N,

方向为_____.

8、物体受几个共点力作用而保持静止状态,现将其中的一个力F 1=3N 转过90°,其他力保持不变,则物体所受的合外力为__________N,方向与原F 1方向之间的夹角为__________

9、有六个共点力大小分别是F 、2F 、3F 、4F 、5F 、6F,相互间

夹角均为60.,如图所示,则它们的合力大小为_____,方向为

_____.

二、作图与计算题

6.请根据实际情况画出重力的分解图,并求解各个分力,已知物体重力为G ,

夹角为θ。

1、如图

所示,

细θ θ θ

θ

绳AC和BC共同吊起一个重10N的物体,请用作图法求出两细线上的张力大小.

2、在光滑的水平面上放有一个物体,水平力F=10N作用于物体,现要使物体所受的合力沿OO′方向,OO′与F之间的夹角为37°,如图所示,则必须要同时在物体上施加一个力F′,求F′的最小值是多少?并求此条件下F与F′的

的大小.

合力F

3、如图所示为一个悬挂重物的系统,其中AO、BO和CO都是最多能承受100N 的细绳,已知BO处于水平位置,∠AOB=150°,则所挂重物m的最大重量是多少,这一系统中的绳子不会断裂?

4、细线下挂一个质量为m的小球,现用一个力F拉小球使悬

线偏离竖直方向θ角并保持不变,如图所示,求拉力F的最小值

及拉力的方向.

5、在倾角为30°的光滑斜面上放着一个质量M=2kg

的物体A,由轻绳与质量为m的物体B相连,如图所

示,A和B都处于静止状态,求B物体的质量为多大(g

取10N/kg)

6.如图所示,绿妹将重10N的气球用细绳拴在水平地面上,空气对其的浮力为16N.由于受到水平方向的风力的影响,系气球的绳子与水平方向成 =60°角.由此可知,绳子的拉力和水平方向的风力分别为多大?

7.如图所示,物体重G=100N,并保持静止.绳子AC与BC分别与竖直方向成30°角和60°角,则绳子AC和BC的拉力分别为多大?

8.如图所示,一个重为G的小球用两根细绳OA、

OB拴住处于静止状态,绳OA是水平的,求两根绳对

小球的拉力.

9.如图所示,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?墙对球的弹力与球的重力的大小之比又为多少?

力的分解方法

力的分解方法 力的分解是高中物理的一个核心思想。虽然不会有题目考察力的分解的概念,但是基本上所有题都需要用到力的来分析的思想。力的分解通常有两种方式,一是按力的作用效果分解,另一种是正交分解。这两种方式适用的场景不同,选取当前场景中合适的方法会有效简化我们的解题过程。下面我来介绍一下这两种方法分别适合什么场景。 按力的作用效果分解 举个例子,如下图 物体静止在斜面上。斜面上的物体受重力摩擦力支持力。重力的作用效果有两个,一个是把物体压在斜面上(即Gcosθ),另一个是把物体往斜面下拽(即Gsinθ)。因此我们可以把重力分解成这两个力,这就是按力的作用效果分解的意思。 如果题目中力的实际作用效果的方向上很容易找到平衡力,那就用按力的作用效果分解。比如上面的例子,我们很容易看出,重力沿斜面方向的分力可以和摩擦力平衡,重力垂直于斜面的分力和支持力平衡,因此我们按力的作用效果分解很容易写出以下两个方程式:N+Gcosθ=0 F+Gsinθ=0 正交分解 如下图:

正交分解是指不考虑力的实际作用效果,统一将所有力分解成水平方向(x)和竖直方向(y)两个分力。 如果题目中力的实际作用效果不明显,或者物体受的力较多,那推荐用正交分解法。将每个力都分解成水平和竖直方向,然后每个方向上的所有分力加加减减,最终可以把这些力统一转化为水平方向和竖直方向上的两个力,这样虽然每个力都要分解,过程多了一些,但是我们的思路是很清晰的。 总结 其实我们做力的分解的目的是为了列出平衡力方程式。以上两种方法没有优劣之分,可能在某些场景下按力的作用效果分解更容易列出平衡力方程式,而在另一些场景下正交分解更加有效。大家还是需要多做题,多思考,做的题目足够多了自然会养成题感,会很快选出当前最适合的方法。

高中物理知识点总结:力的合成、力的分解

一. 本周教学内容: 第一节力的合成 第二节力的分解 二. 教学目标 1. 明确共点力、合力、分力、力的合成、力的分解的概念,理解合力与其分力在作用效果上满足等效替代关系; 2. 会应用平行四边形定则进行力的合成和力的分解; 3. 学会按力的作用效果对力进行分解,明确正交分解含义并学会正交分解; 4. 了解各种力的分解方法以及解的情况; 5. 明确力的合成与力的分解的辩证关系。 细解知识点 一、共点力 作用于同一物体且作用线能够相交于一点的几个力,称之为共点力。 二、力的合成 1、合力与分力 如果一个力作用在物体上与几个力共同作用在物体上产生的效果相同,那么这个力就是那几个力的合力,那几个力就是这个力的分力。 相同的效果包括使物体产生相同的形变或是使物体产生相同的加速度。 2、合力与分力的关系 合力与分力是一种等效代换的关系。下图中,物体在力F作用下处于静止状态,在力 F1、F2共同作用下也能处于静止状态,即F1、F2共同作用的效果与力F单独作用的效果相同,于是F是F1、F2的合力;F1、F2是力F的分力,从作用效果上可以相互替换。即,对于下图而言,可以认为没有F1、F2作用,而是有力F作用,替换后,物体的运动状态保持不变。

3、力的合成 (1)力的合成:已知分力求合力的过程称为力的合成。 (2)平行四边形定则:以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形,该平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 (3)三角形定则与多边形定则 4、两个共点力的合成总结 (1)两个分力在一条直线上且同向时,它们的合力大小为两力之和,方向同两力方向。 (2)两个分力在一条直线上且反向时,它们的合力大小为两力之差,方向与较大分力方向相同。 (3)合力与分力的大小没有必然的联系,随分力间角度大小的不同,分力可能小于合力,也可能等于合力或大于合力。 (4)两个分力的大小保持不变,当两分力间的夹角变大时,合力变小。当两分力间的夹角变小时,合力变大。 (5)合力的取值范围 F1 F2 ≥ F ≥ |F1?DF2| 5、多力合成 求解三个或三个以上共点力的合力时,可先求出任意两个力的合力,再求出此合力与第三个力的总合力,依次类推,直到求完为止,求多力合力时,与求解的顺序无关。

高一物理力的分解知识点总结

2019年高一物理力的分解知识点总结 力的分解(resolution of a force) 将一个力化作等效的两个或两个以上的分力。分解的依据是力的平行四边形法则(见静力学公理)。接下来我们一起看看2019年高一物理力的分解知识点。 2019年高一物理力的分解知识点总结 物体受力分析的基本步骤 (1)首先要确定研究对象,可以把它从周围物体中隔离出来,只分析它所受的力,不考虑研究对象对周围物体的作用力; (2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。 再分析弹力。绕研究对象—周,找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点),由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。然后在分析这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压,若有,则画出弹力。 最后再分析摩擦力。根据摩擦力的产生条件,有弹力的地方就有可能受摩擦力。然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否有相对运动或相对运动趋势,画出摩擦力 (3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况,分析待定力,并画出研究对象的受力图; (4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。若不满足,则一定有

遗漏或多添了的力等毛病,必须重新进行分析。 物体受力分析时应注意的几个问题 1.有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力. 2.弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的. 3.两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定. 例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A 受几个力?从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F,但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零,这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定. 4.对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体,也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使

高中物理 第三章第五节力的分解教材及学情分析 新人教版必修1

3.5 力的分解 1 教材及学情分析 力学是整个高中阶段物理教学的重点之一,学好力学知识不仅是解决有关力问题的根本,而且是进一步学习其它物理知识的基础,而在力学中,力的分解又是分析解决力问题的基本方法。如何学好力的分解知识,正确掌握力的分解方法,对于刚进入高一的绝大部分学生都是有一定困难的。困难的原因:一是不知一个力如何进行分解;二是不清楚分解后的分力与合力究竟是什么关系。因此,教师在教学中要处理好这两个问题,引导学生从一开始就正确掌握力的分解方法。 2 设计思想 (1)渗透物理学中的等效替代思想和研究方法的教育。学生通过力的合成的学习,已基本明确了力的特征和力矢量的平行四边形定则,知道合力与分力的概念、等效与替代的思想。比较容易接受力的分解的含义和遵循的规律,但对力按效果分解的方法较难理解。这节课在设计中增加了多处学生参与的活动,通过亲身感受力的作用效果,增进学生对力按效果分解方法的理解,激发学生的学习兴趣,培养学生动手操作和分析实际问题的能力、归纳问题的能力。 (2)体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。充分发挥多媒体的作用,通过展示、分析日常生活中应用力的分解的现象,让学生获得丰富的感性认识,激起学生的认知冲突,让学生感受物理与日常生活的密切联系,从而培养学生观察生活现象的习惯,用物理语言解释生活现象,提高学生提出问题、解决实际问题的能力。 3 教学目标 知识与技能 (1)理解力的分解概念和遵循的规律,知道力的分解是力的合成的逆运算。 (2)初步掌握由力的作用效果确定力的方法,运用力的分解知识解决实际问题。 过程与方法 (1)学习物理学的研究方法,领略等效替代的思想。 (2)参与探究实验,尝试用所学知识解决实际问题,培养学生的分析综合能力。 情感态度与价值观 (1)经历合作探究过程,领略科学探究中“等效替代”的思想,发展对科学的好奇心与求知欲。 (2)关注物理与生活相互联系,感受理论与实践的关系及物理世界的和谐联系。 4 教学重点 力的平行四边形定则的应用,按效果进行力的分解。 5 教学难点 力作用效果的确定,力的分解。 6 教学过程 1.创设情境,引入新课 这里有一个钩码,可用一根细线提起,可用两根细线提起,哪种情况细线容易被拉断。演示用一根细线提起来,再将此细线穿过钩码,两端上提分开,细线断了。以此激活课堂。 2.力的分解概念 学习力的分解,自然会感觉到分解和合成有什么联系?力的合成是几个力的效果用一个力代替,一个力也可以用几个力代替作用效果。

力的分解计算方法举例

力的分解计算方法举例 一、三角函数法 例1:如图所示,用光滑斜劈ABC 将一木块挤压两墙之间, 斜劈AB=2cm ,BC=8cm ,F=200N ,斜劈AC 对木块压力大小为____N , BC 对墙壁的压力为_____N 。 解析:先根据力F 对斜劈产生的作用效果,将力F 分解为 垂直AC 方向和垂直BC 方向的两个分力,然后由力矢量关系及 几何关系确定两个分力的大小。 选斜劈为研究对象,将F 进行分解如图所示,可以得出: 点评:三角函数法适用于矢量三角形是一 个直角三角形的情况,且已知合力的大小及其中 一个分力的方向。 二、相似三角形法 例2:两根等长的轻绳,下端结于一点挂一质量为m 的物体,上端固定在天花板上相距为S 的两点上,已知两绳能承受的最大拉力均为T ,则每根绳长度不得短于多少? 解析:因为天花板水平,两绳又等长,所以受力相等。又因MN 两点距离为S 固定,所以绳子越短,两绳张角越大,当合力一定时,绳的张力越大。设绳子张力为T 时,长度为L ,受力分析如右图所示。在左图中过O 点作MN 的垂线,垂足为P ,由三角形相似,对应边成比例得: , 解得: 例3:图1是压榨机的示意图,图中AB 、AC 是用铰链连接的两个等长的不计重力的轻杆,B 是固定的铰链,C 是有铰链的滑块,(C 的重力不计)。当在A 处加一个水平推力F 后,会使C 压紧被压榨的物体D ,物体D 受到的压力N 和推 力F 的大小之比N/F 为( ) A. 1 B. 3 C. 5 D. 7 解析:1.根据力F 作用于A 点所产生的效果将F 沿 AB 、AC 进行分解,组成一个力的平行四边形,如图2所 示;2.Fc 是杆对物块C 斜向下的压力,将Fc 分别沿Y 和X 方向分解,如图3所示,其中Ny 就是物块C 对物块 D 的压力(大小),所以本题要用到对力的两次分解; 3.由图可知,力的矢量图和压榨机的杆组成相似三角形, 所以我们可以根据相似三角形对应

高一物理-力的分解知识点

1.力的合成 (1)力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的“等效力”(合力)。力的平行四边形定则是运用“等效”观点,通过实验总结出来的共点力的合成法则,它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。 (2)平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论: 如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n个力的合力为零。 (3)共点的两个力合力的大小范围是 |F1-F2| ≤F合≤F1+F2 (4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零。 2、力的分解 (1)分解原则,要按力的实际效果分解,例:下图中小球重力的分解: (2)基本类型: ①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。 ②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。 ③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。 (3)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律: ①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时,另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示,F2的最小值为:F2min=F sinα

②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时,另一个分力F2取最小值的条件是:所求分力F2与合力F垂直,如图所示,F2的最小值为:F2min=F1sinα ③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2取最小值的条件是:已知大小的分力F1与合力F同方向,F2的最小值为|F-F1| 3、正交分解法: 把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。用正交分解法求合力的步骤: (1)首先建立平面直角坐标系,并确定正方向 (2)把各个力向x轴、y轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向(3)求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合 (4)求合力的大小 合力的方向:(为合力F与x轴的夹角) 点评: 力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上,分解最终往往是为了求合力(某一方向的合力或总的合力)。 4、解题方法技巧 进行力的合成或分解常用以下方法: (1)作图法:按力的图示作出平行四边形,然后量出线段的长度并找出方向。 (2)计算法:先作出力的平行四边形,然后利用解三角形的有关知识求解。 (3)正交分解法:将各力沿相互垂直的方向先分解,然后求出两正交方向上的合力,再合成。 注意:合力和分力是等效替代的关系,因此,在分析物体受力时,合力和分力不能同时作为物体受到的力。 例1、如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.解析: 根据平行四边形定则,作出示意图乙,它是一个菱形,我们可以利用其对角线垂直平分,通过解其中的直角三角形求合力. 合力与F1、F2的夹角均为30°.

力的分解教案《力的分解》教学设计

力的分解教案《力的分解》教学设计 一、课标要求 通过观察与体验认识力的作用效果,学会根据力的作用效果对力进行分解,会用力的分解分析解决生活中的实际问题。 二、教学分析 1.在教材中的地位和作用 在学此节内容之前学生已经学习了力的概念、力的表示及分类、力学中的三种力、力的合成。 力的分解是等效思想的具体应用,等效思想是物理学重要的思想方法之一,学习力的合成时学生已有所了解,本节教学要注意让学生进一步了解和运用等效思想。 矢量是完全不同于标量的一类物理量,它的运算遵循平行四边形定则。通过力的合成与分解掌握力的平行四边形定则,为位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度等矢量的学习、为牛顿定律乃至整个高中物理的学习奠定了基础。 应用数学知识解决物理问题的能力是高中物理要求的五种基本能力之一,本节内容要求学生要会运用平行四边形、直角三角形、菱形等数学知识计算分力的大小,因此教学中要有意识的培养学生的知识迁移能力。 综上所述,本节内容是本章的重点也是难点,也是整个高中物理的基础之一。 2.学生情况分析

学生通过前几节的学习已经对力的基本概念和表示方法、力学中 常见的三种力、合力与分力的等效替代关系有了一定的认识,形成了一定的认知结构,并通过力的合成方法认识了力的平行四边形定则,初步学会了应用几何知识解决力学问题,为本节课的学习奠定了基础。 三、设计思想 1.课时安排 考虑到学生的认知基础及本节内容的重要性和认知难度,笔者将 本节内容分两课时处理,把“根据力的作用效果分解力”作为该节的第一课时内容。 2.两类知识及教学策略 按照现代认知派关于知识的分类,笔者将本课时的新授知识和需 要用到的原有知识分类如下: 陈述性知识: 力的作用效果──改变物体的运动状态,使物体发生形变。 力的平行四边形定则。 力的分解的概念──已知合力求分力。 其中力的分解的概念是新授课的陈述性知识。 对于陈述性知识,笔者采用的教学策略主要是: 程序性知识: 根据力的作用效果和平行四边形定则作图的方法。 应用几何知识计算分力。 应用力的分解方法分析实际问题。

高一物理力的分解知识点

高一物理力的分解知识点 高一物理力的分解知识点归纳 一、物体受力分析的基本步骤 (1)首先要确定研究对象,可以把它从周围物体中隔离出来,只分析它所受的力,不考虑研究对象对周围物体的作用力; (2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。 再分析弹力。绕研究对象—周,找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点),由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。然后在分析 这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压,若有,则画出弹力。 最后再分析摩擦力。根据摩擦力的产生条件,有弹力的地方就有可能受摩擦力。然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否 有相对运动或相对运动趋势,画出摩擦力 (3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况,分析待定力,并画出研究对象的受力图; (4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。若不满足,则一定有遗漏或多添了的力等 毛病,必须重新进行分析。 二、物体受力分析时应注意的几个问题 1.有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力. 2.弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不 一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的.

3.两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面 是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要 由研究对象受到的其它力与运动状态来确定. 例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜 面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A受几个力?从 一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F, 但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零, 这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定. 4.对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一 定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体, 也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使问题复杂化. 5.受力分析时要注意质点与物体的差别.一个物体由于运动情况 的不同或研究的重点不同,有时可以把物体看作质点,有时不可以 看作质点,如果不考虑物体的转动而只考虑平动,那就可以把物体 看作质点.在以后运用牛顿运动定律讨论力和运动的关系时均把物体 认为是质点,物体受到的是共点力. 6.注意每分析—个力,都应找出它的施力物体,以防止多分析出某些不存在的力.例如汽车刹车时还要继续向前运动,是物体惯性的 表现,并不存在向前的“冲力”.又如把物体沿水平方向抛出去,物 体做平抛运动,只受重力,并不存在向水平方向抛出的力。 7.注意只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施的力。例如所研究的物体是A,那么只能分析“甲对A”、“乙对A”’、“丙对A”……的力,而不能分析“A对甲”、“A对乙”、“A对丙”……的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通 过“力的传递”作用在研究对象上。 例如:A、B两物体并排放在水平面上,现用以水平恒力F推物 体A,A、B两物体一块运动。B物体只受重力mg、地面的支持力N1,A物体对它的推力N2和地面对它的摩擦力f。而不存在推力F,不 能认为F通过物体A传递给了B。

(完整版)高一物理力的分解练习题及答案

高一物理力的分解练习题及答案 一、选择题(每小题4分,共24分) 1.下列说法中错误的是 A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力 B.同一个力可以分解为无数对分力 C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值 D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值 2.已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力 A.3 N、3 N B.6 N、6 N C.100 N、100 N D.400 N、400 N 3.物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是 ①重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 ②重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力 ③物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力 ④重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力 A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 4.物体静止于光滑水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使合力沿着OO′方向,如图1—16所示,则必须同时再加一个力F′,如F和F′均在同一水平面上,则这个力的最小值为 图1—16 A.F cosθ B.F sinθ C.F tanθ D.F cotθ 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1—17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,则最先断的绳是 图1—17 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 6.一质量为m的物体放在水平面上,在与水平面成θ角的力F的作用下由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图1—18所示,则物体所受摩擦力F f 图1—18

《力的分解》教学设计完美版

《力的分解》教学设计 【设计理念】 本节课内容与实际生活联系紧密,我们的理念是从生产生活中提炼出模型,再走向生产生活。坚持以学生体验为中心,创设大量丰富的实验和情境:拉车,平面,斜面,三角支架等,让学生充分体验和认识具体问题中力产生的实际效果,轻松突破重难点。 【关键词】实验教学;模型;导学案;探究体验,合作讨论。 【教学目标重难点】 1、教学目标 根据素质教育的要求,课堂教学目标应多元化。结合新课程理念,三维教学目标如下: 知识与技能 (1)理解分力的概念,知道分解是合成的逆运算。 (2)会用平行四边形定则进行作图并计算。 (3)掌握根据力的效果进行分解的方法,初步了解正交分解法。 (4)能用力的分解分析生产生活中的问题。 过程与方法 (1)强化“等效替代”的思想。 (2)培养学生观察及设计实验的能力。 (3)培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。 情感态度与价值观 (1)培养学生参与课堂活动的热情,培养研究周围事物的习惯。 (2)培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气。 2、教学重点、难点 既是重点又是难点的是:在具体情况中如何根据实际效果,利用平行四边形定则进行力的分解。 【教学过程】 引入: 创设情境:将课堂延伸到户外,户外实验“单手拉双车”。我们的学生缺乏这样的生活体验,他们认为车很难拉动,“拉动双车”更是难以想象,通过亲身参与或观看其他同学的实验,可以使课堂教学立即吸引学生的注意力,激发探求新知识的愿望,调动

内在学习的动力。 同时从这个具体问题很自然地提炼出“等效”思想和“分力”的概念,轻松地解决“为什么要进行力的分解”,一气呵成地引入课题《力的分解》。 新课教学: 概念形成和问题提出:力的分解的概念,怎样进行力的分解,为什么可以用平行四边形定则进行,具体做法怎样?用平行四边形定则进行力的合成,学生较易完成,而对于逆运算——力的分解用平行四边形来完成,我们认为:不能只说,而要让学生做起来,在“做”当中做好准备并且在“做”后发现问题——力的分解有无数种可能。 对于问题探究:如何确定力的实际效果,教学中设计三个模型,层层递进。 模型一:放在水平面上物体所受斜向拉(或推)力F的分解 模型二、放在斜面上物体所受重力G的分解 模型三、三角支架拉力(悬绳拉力)的分解 前两个模型普遍且典型,学生有一定的生活经验,鼓励学生大胆地说,直接地观察,独立尝试分解过程,教师对分解过程规范示范,同时训练学生用数学工具解决好物理问题的意识和能力。对于三角支架模型,学生接触不多,经验缺乏,受力学结构的干扰,学生进行拉力的分解时,难在“确定效果”上。鼓励学生大胆尝试,利用前面所学进行分解,选择有代表性的作品展示,激发新的思考。然后创造条件,利用身边的三角支架亲身体验效果。通过体验,确定效果,纠正错误认识,通过交流,互相激励,取长补短。再将支架变形,鼓励学生猜测效果,究竟对不对,教师用自制教具“三角支架结点拉力效果显示仪”来验证。 鼓励学生将所学知识应用于生活实践,在这一过程中主要通过生活中的实例引导学生体会力的分解的应用。让学生意识到物理既源于生活又走向生活,培养研究周围事物的习惯,培养学生将所学知识应用于生产实践的意识和勇气。既消化理解新知识,有主动将理论知识带到生活中去,为此设置两个递进的问题 (1)为什么高大的桥要建很长的引桥? (2)为何单手可以拉双车? 作为呼应和反馈检测,请知识储备、研究能力已具备的学生解释户外实验“单手拉双车”。 课堂小结

力的分解常用方法

力的分解常用方法 总结:“一情况,两方法,三模型”: 力的分解中的几种情况;矢量三角形法解最值问题、矢量三角形与几何三角形相似法解相似类问题;刀劈模型、铰链模型、斜面上的变力模型。 第一堂课: 1、力的分解中具有确定解的几种情况 2、力的三角形与几何三角形相似解题 第二堂课: 3、模型:刀劈、铰链、斜面变力 4、正弦定理和余弦定理 第三堂课: 5、分解方法:①直接分解(为分解而分解);②正交分解(为合成而分解) 经验: 1、结合圆的位置关系,边讲解边在黑板上画力的矢量图。 前提:根据平行四边形定则,只要三力能构成一个封闭的三角形,就说明其中一个力是另外两个的合力。(结合位移的合成去讲解:全过程的位移等于从出发点指向终点的一条有向线段。) 板书:

2、黑板上作图,告知同学们力可以平行移动。这是平行四边形或三角形定则的数学基础。 3、刀劈:这里展示给大家的是锐利无比的匕首,想当年荆轲同学提着这一班匕首进入不测之强秦,以报燕太子丹的知遇之恩。只管剑术不精,空留风萧萧兮易水寒。好,说起此事,不得不提燕太子丹确实是有些愚钝。想当年荆轲出使秦国之前,燕太子丹为了鼓励荆轲,给他看了一出宫廷歌舞表演,之后荆轲就看中了一个歌舞伎。但是他不好意思说,于是他就说了一句比较隐晦的话:“但爱其手!”但,在这里就是“只”的意思。也就是说只爱她的手。好么,那燕太子丹一听,就喜欢她的手,把歌舞伎的手切下来就送给了荆轲。你想想荆轲抱着这只手心里面是何等感受?啊,所以燕太子丹就割裂了部分和整体的关系。 那么为什么锋利的刀刃一定要足够薄呢?有同学说可能是压强的问题,相同 的压力,接触面积越小,压强越大。那除此之外,还有没有其他原因呢?我们来

力的分解教案

第六节力的分解 教学目标 一、知识目标 1.理解力的分解与力的合成互为逆运算,都是力的等效代替,满足力的平行四边形定则。 2.了解力的分解具有惟一性的条件。 3.掌握按力的效果进行力的分解的方法。 二、能力目标 1.培养学生的观察、实验能力。 2.培养学生用数学工具解决物理问题的能力。 三、德育目标 1.渗透“等效代替”的思想。 2.渗透“对立统一”的观点。 重点:在具体问题中如何根据力的实际作用效果和力的平行四边形定则进行力的分解 难点 1.如何确定分力的方向。 2.力的分解具有惟一性的条件。 教法建议 一、关于力的分解的教材分析和教法建议 力的分解是力的合成的逆预算,是求一个已知力的两个分力。在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定,是根据力的作用效果进行的。在前一节力的合成学习的基础上,学生对于运算规律的掌握会比较迅速,而难在是对于如何根

据力的效果去分解力,课本上列举两种情况进行分析,一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解,一个是斜面上物体所收到的重力的分解,具有典型范例作用,教师在讲解时注意从以下方面详细分析: 1.对合力特征的描述,如例题1中的几个关键性描述语句:水平面、斜向上方、拉力F,与水平方向成θ角,关于重力以及地面对物体的弹力、摩擦力可以暂时不必讨论,以免分散学生的注意力。 2.合力产生的分力效果,可以让学生从日常现象入手(如下图所示)。由于物体的重力,产生了两个力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木杆压靠在墙面上,教师可以让学生利用铅笔、橡皮筋,用手代替墙面体会一下铅笔重力的两个分效果。 3.分力大小计算书写规范。在计算时可以提前向学生讲述一些正弦和余弦的知识。 二、关于力的正交分解的教法建议: 力的正交分解是一种比较简便的求解合力的方法,它实际上是利用了力的分解的原理把力都分解到两个互相垂直的方向上,然后就变成 了在同一直线上的力的合成的问题了。使计算变得简单。由 于学生在初中阶段未接触到有关映射的概念,所以教师在讲 解该部分内容时,首先从直角分解入手,尤其在分析斜面上 静止物体的受力平衡问题时,粗略介绍正交分解的概念就可以了。 教学方法:实验观察法、归纳总结法。 教学用具:投影仪、投影片。 课时安排:3课时 教学过程

力的分解典型例题五种解法(精选.)

力的分解典型例题五种解法 力的分解的解题思路: 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,接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题,因此其解题基本可表示为思路 例题: 如图所示,物体的重力G=100N,试求绳AB,BC 所受力的大小. C G=100N ( 如图一 ) C G=100N (图二) 方法1: 力的分解 ( 如图一 ) F AB =F 2=G/tg53。=100N ×3/4 = 75N F BC =F 1=G/sin53。= 100N × 5/4 = 125N 方法二: 力的合成 (三个力作用下物体处于平衡状态如图二) F BC =F 1=G/ sin 53。= 100N × 5/4=125N F AB =F 合=G/tg53。 = 100N × 3/4=75N

方法三: 力的合成 (如图三) G=100N (图三) C G=100N (图四) C 轴 G=100N 演变:如果绳子AB,BC 承受的最大拉力一样,在不断增加重物的质量的情 况下,哪一根绳子先断。 最新文件 仅供参考 已改成word 文本 。 方便更改 F 合=G=100N F BC = F 合/ sin 53。= 100N × 5/4 = 125N F AB =F 合/tg53。= 100N × 3/4 = 75N 方法四: 力的合成(如图四) F 合 = F BC (平衡力) F AB = G/tg53。= 100N × 3/4 = 75N F BC = F 合=G/ sin 53。= 100N × 5/4 = 125N 方法5: 力的合成(如图五) 以B 点为坐标原点建立直角坐标系。 由于F BC 不在坐标轴把它分解到X 轴和Y 轴分别是 F BCX , F BCY 在X 轴F BCX = F AB 在Y 轴 F BCY= G=100N F BC = F BCY / sin 53。= 100N × 5/4 = 125N F AB = F BCX /tg53。= 100N × 3/4 = 75N

《力的分解》教案分析

《力的分解》教案分析 一、设计思路 力的分解是力的合成的逆运算,本节课从知识内容和学生学情来看有两大突出特点,即:知识不难,难在应用;学生困惑,惑在实际。 所以本节课的教学设计采用了教师引领→学生暴露思维难点→创设情境→分层探究→突破难点的设计思路,从三个情景中概括出三个基本物理模型,并展开学习,最后在还原到实际生活中,解决实际的问题。在具体教学设计上,力求给学生提供较多生活情境和参与的,通过学生亲身感受力的作用效果,理解效果的客观存在性,得到按效果分解的科学方法,激发学生的学习兴趣,培养学生动手操作和分析问题、归纳问题的能力,达成新课程理念中的三维目标的立体整合。 二、教材分析 《力的分解》是静力学中力的处理方法,是整个高中物理力学的基础之一,与力的合成内容相辅相承,本节课使用的是人教版高中物理必修一第三章《相互作用》第五节《力的分解》。教科书是通过例题来说明如何根据力的实际效果和需要来分解的。实际上,学生接受的难度是很大的,为此,教学过程设计中特别强调用实验来引领学生,让学生观察和体感“力的实际效果”。

三、学情分析 本节授课的对象是高一普通班的学生,基础知识不是很扎实,学习能力也很有限。而力的分解及力的合成,是高中物理学习遇到的又一个重点难点,是今后矢量分析的基础,我充分地认识到这节课的重要性,也意识到这节课的难度,以学生的认识水平为起点,由感性到理性通过由浅入深、由简入繁的三个物理模型,从学生的生活体验入手,总结出物理模型后,通过学生的活动探究“按效果分解”来分解力,放手让学生做、学生讲,尽可能做到让学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新,充分体现学生学习的自主性。问题让学生自己去解决,规律让学生自己去发现,方法让学生自己去寻找,结果让学生自己去探究。 四、教学目标 知识与技能 (1)理解力的分解的概念,理解力的分解是力的合成的逆运算,遵循平行四边形定则。 (2)初步掌握“实际问题中,一般要根据力的作用效果确定分力的方向”; (3)会用作图法和直角三角形的知识求分力。 (4)初步学会用力的分解知识解释一些简单的物理现象。

高中物理--力的分解 练习 (2)

高中物理--力的分解练习 A组(20分钟) 1.将一个力F分解为两个力F1、F2,下列情况不可能的是() A.F1或F2垂直于F B.F1、F2都与F在同一直线上 C.F1或F2的大小等于F D.F1、F2的大小和方向都与F相同 解析:一个力F可以分解成无数对分力,分力的大小和方向都是不确定的,F1和F2可以与F在同一直线上,但是不可能同时大小也都与F相同,因为两力合力的最大值为两力之和,故选项D正确。 答案:D 2. 如图所示,用一根细绳和一根杆组成三角支架,绳的一端绕在手指上,杆的一端顶在掌心,当挂上重物时,绳与杆对手指和手掌均有作用,则手指与手掌所受的作用力方向判断完全正确的是() 解析:物体的重力产生斜向下拉绳子和水平向左压杆的作用效果,故绳子对手指有斜向下的作用力,杆对手掌有水平向左的作用力,选项D正确。 答案:D 3.(多选)下列说法正确的是() A.2 N的力可以分解成6 N和3 N的两个分力 B.10 N的力可以分解成5 N和3 N的两个分力 C.2 N的力可以分解成6 N和5 N的两个分力 D.10 N的力可以分解成10 N和10 N的两个分力

解析:逆向思维法,根据两个分力的合力的取值范围来判定。A项中2 N不在6 N和3 N的合力范围内,B项中10 N不在5 N和3 N的合力范围内,C、D两项中的每个力均在其他两个力的合力范围内,故A、B错误,C、D正确。 答案:CD 4.导学号19970092 如图所示,质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点,某时刻只受到F1和F2的作用,且F1=10 N,F2=10 N,则物体的合力() A.方向沿y轴正方向 B.方向沿y轴负方向 C.大小等于10 N D.大小等于10 N 解析:如图所示,将F2正交分解,则F2y=F2cos 45°=10 N=F1,所以F1、F2的合力为 F=F 2x =F 2 sin 45°=10 N。 答案:C 5.如图所示,用绳子一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长10 m。用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m,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.1 500 N B.6 000 N C.3 000 N D.1 500 N 解析:由题目可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α==0.1,将力F按如图所示进行分解,则F=2F绳sin α。所以绳子的作用力为F绳==1 500 N,选项A正确,B、C、D错误。

力的分解优质课教案

探究力的分解 桐庐中学郭金华 【教学目标】 一、知识与技能 1、知道什么是力的分解 2、知道力的分解也遵循平行四边形法则,会作力的分解图 3、会用直角三角形知识计算分力大小 4、会分析解释生产生活中的一些现象,能利用力的分解知识解决一些简单的实际问题 二、过程与方法 1、从物体的受力情况分析力的作用效果,从而确定分力的方向,培养学生分析问题解决问题的能力 2、强化“等效替代”的思想方法 三、情感态度与价值观 1、通过实验培养学生的实验探索精神与科学严谨态度 2、通过小组合作探究培养学生的合作精神与合作能力 3、通过联系生活实际提高学生对物理的学习兴趣 【教学重点】 掌握力的分解方法,会作力的分解图并利用直角三角形知识计算分力大小。 重点突破:互动探究及自主探究部分均安排学生作图及计算,使得学生掌握方法,提升能力。【教学难念】 根据问题受力情况分力力的作用效果,从而确定分力的方向。 难点突破:以实验的手段,化不可见为可见,使感觉变看见,通过师生互动探究,小组探究,自主探究,深刻体会什么是力的作用效果,及如何根据力的作用效果确定分力的方向!【教学过程】 [课堂引入] 教师:非常荣幸能来富春中学与同学们一起学习,我们先邀请两位男生上前与老师一起完成一个小游戏。 师生互动:邀请两位男生模拟拔河进入相持阶段,握紧绳子用力拉,然后教师用两根手指从绳子中部往边上一拉,结果把两个男生都拉过来了。 教师继续点燃气氛:老师不仅可以用两根手指轻松拉过两个男生,还可以单手拉动大客车,可惜这个就不能现场演示了,大家看一段视频吧!(播放视频) 教师留下悬念:为什么老师能“四两拨千斤”呢?通过今天的学习,同学们就能很好的解释这个现象了。 教师明确课堂内容的意义:上节课同学们已经学过,有时候为了研究问题方便,几个力的作用效果可以用一个力来替代,这就是力的合成。实际中又有很多情况下一个力能产生多个作用效果,为了研究问题的实际需要,我们又必须用几个力去代替这一个力,这就是力的分解。比如,刚才两位同学拔河,老师在绳子中部施加了一个横向的拉力,这个力就同时产生了拉动两位同学的作用效果,要解释这四两拨千斤现象就必须学习力的分解知识。现在我们从简易点的情况入手研究力的分解。 [师生互动探究一] (图片展示:拖拉机拉耙,人拉箱子!) 教师疑问过渡:同学们看屏幕上的图片,这里物体都受到一个斜向上的拉力,这个拉力对物

高一物理力的分解-

力的分解 1、分力: 几个力产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力。 注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以互相代替,并非同时并存。2、力的分解: 概念:求一个已知力的分力叫力的分解。 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(合力)是等效的,它们可以互相代替,并非同时并存!!! 2、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. 例题1、放在水平面上的物体受到一个斜向上的拉力F的作用,该力与水平方向夹角为θ,将力F分解.

例2、重为G的球放在光滑的竖直挡板和倾角为 的斜面之间,求挡板和斜面对球的作用力各多大? 3、分解力的步骤 1、分析力的作用效果。 2、根据力的作用效果确定分力的方向。 3、应用平行四边形定则进行分解。 例3、受力分析 4、力的分解有确定力的几种情况: 1、已知合力和两个分力的方向(唯一解) 2、已知合力和一个分力的大小和方向(唯一解) 3、已知合力和两个分力的大小 5、力的正交分解法 (1)原理:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。

(2)步骤:①建立xoy 直角坐标系 ②沿xoy 轴将各力分解 ③求x 、y 轴上的合力Fx,Fy ④最后求Fx 和Fy 的合力F 大小:2 2y x F F F += 方向:y x F F =θtan (与Y 轴的夹角) 例2、在水平地面上有一质量为10kg 的物体,它受到与水平方向成370角斜向上的50N 的拉力作用,在水平方向做匀速直线运动,g=10m/s 2,求物体与地面间的动摩擦因数(sin370=0.6,cos370=0.8) 解析: 变式1如图所示,F1=5N ,F2=10N ,F3=15N , θ=600,用正交分解法这三个力的合力 把两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法叫做三角形定则 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)的物矢量理量。 如:力、速度、位移、加速度 标量:只有大小没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量

力的分解问题探究

本讲教育信息】 一. 教学内容: 力的分解问题探究 二. 学习目标: 1、熟练掌握在力的分解问题中有确定解的几种情况的讨论。 2、掌握在不同的物理情景中求分力的常规方法和思路。 3、重点掌握力的分解问题的典型问题的处理方法。 高考地位: 力的分解问题是本部分内容的重点和难点,力的分解问题和力的合成一样,是高中力学内容的基础,是解决高中力学问题的重要工具,在出题形式上,力的分解问题常与日常生活实际紧密结合,突出了对于实际物理问题的模型抽象能力,如2002年上海春季高考第36题,把力的分解问题与桥梁的受力特点相结合,同时在高考的出题方向上也体现了运用数学知识分析物理问题的能力,主要是考查平行四边形及三角形定则在力的分解问题中的数学应用,如2005年辽宁高考卷第36题、2004年广东卷第7题,均以选择题的形式出现的。 三. 重难点解析: 1. 力的分解: (1)求一个已知力的分力叫做力的分解。 (2)分解规律:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则,即把已知力作为平行四边形的对角线,那么,与已知力共面的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力。 2. 力的分解的方法 根据力F产生的作用效果,先确定两个分力的方向,再根据平行四边形定则用作图法作出两个分力 和的示意图,最后根据相关数学知识计算出两个分力的大小。 应注意:已知一个力和它的另一个分力的方向,则另一个分力有无数个解,且有最小值(两分力方向垂直时)。 3. 分力方向的确定 分解的原则:根据力所产生的效果进行分解,一个力可以分解成无数对分力,但对于一个确定的物体所受到的力进行分解时,应考虑实际效果,即进行有意义分解。 4. 力的分解的解题思路 力分解问题的关键是根据力的实际作用效果,画出力的平行四边形,接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题,因此其解题基本思路可表示为 5. 力的分解的几种情况 已知一个力的大小和方向,求它的两个分力。 据平行四边形定则知,这种情况下可以作出无数个符合条件的平行四边形,即对一已知力分解,含有无数个解,但如果再加以下条件,情况就不一样了,下面讨论: (1)已知两个分力的方向时,有唯一解,如图所示。

第4讲 力的分解法

第四讲力的分解法 由一个已经力求解它的分力叫力的分解,力的分解是力的合成的逆过程,也同样遵循平行四边形法则,由平行四边形则可知,力的合成是惟一的,而力的分解则可能多解,但在处理实际问题时,力的分解必须依据力的作用效果来进行的,答案同样是惟一的。 利用力的分解法解题时,先找到要分解的力,再找这个力的作用效果,根据作用效果确定两个分力的方向,然后用平行四边形定则求这两个部分。 例1:刀、斧、刨等切削工具都叫劈,劈的截面是一个三角形,如图4-1所示,设劈的面是一个等腰三角形,劈背的宽度是d ,劈的侧面的长度是L 使用劈的时候,在劈背上加力F ,则劈的两侧面对物体的压力F 1、F 2为( ) A 、F 1=F 2=F B 、F 1=F 2=(L/d )F C 、F 1=F 2=(d/L )F D 、以上答案都不对 【巧解】由于F 的作用,使得劈有沿垂直侧面向外挤压与之接触物体的效果,故所求的F 1、F 2大小等于F 的两个分力,可用力的分解法求解。如图4-2所示,将F 分解为两个垂直于侧面向下的力F 1′、F 2′,由对称性可知,F 1′=F 2′,根据力的矢量三角形△OFF 1与几何三角形△CAB 相似,故可得:F 1′/L=F/d ,所以F 1′=F 2′=LF/d ,由于F 1= F 1′, F 2= F 2′故F 1=F 2=(d/L )F 。 【答案】 例2:如图4-3所示,两完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上,甲图中挡板为竖直方向,乙图中挡板与斜面垂直,则甲、乙两种情况下小球对斜面的压力之比是( ) A 、1:1 B 、1:2cos θ C 、1:2sin θ D 、1:tan θ 【巧解】由于小球重力G 的作用,使得小球有沿垂直侧面向下挤压斜面及沿垂直挡板方向挤压挡板的效果,故所求的小球对斜面压力大小等于重力G 沿垂直斜面方向的分力,可用力的分解法求解,如图所求,甲情况下将G 分解G 2,乙情况下将G 分解G 2′,所求压力之比即为G 1:G 1′,而G 1=G/cos θ,G 1′=G cos θ,故可得压力之比G 1:G 1′=1:2cos θ。

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