高一物理力的正交分解

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1、正交分解、相似形习题课力的正交分解在很多问题中，常把一个力分解为互相垂直的两个分力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问题简化，尤其是在求多个力的合力时，用正交分解的方法，先将力分解再合成非常简单．怎样去选取坐标呢？原则上是任意的，实际问题中，让尽可能多的力落在这个方向上，这样就可以尽可能少分解力．如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得：正交分解例1:如图所示,电灯的重力G=10N,BO与顶板间的夹角θ为60o,AO绳水平,求绳AO、BO受到的拉力F1

2、、F2是多少？答案F1=Fctg60o=10ctg60oF2=F/sin60o=10/sin60o正交分解问题解题步骤对物体进行受力分析选择并建立坐标系将各力投影到坐标系的X、Y轴上依据两坐标轴上的合力分别为零,列方程求解练习1:如图所示,物体重30N,用OC绳悬挂于O点，OC绳能承受的最大拉力为37.5N,再用一绳系在OC绳上的A点，BA绳能承受的最大拉力为30N，现用水平力拉BA，可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度？答案θ=37o正交分解正交分解练习2:如图所示,物体在拉力F的作用下沿水平面作匀速直线运动,拉力F与水平面夹角为θ

3、,求:(1)物体受到的摩擦力大小(2)物体受到的重力、摩擦力和支持力三个力的合力大小。(3)物体受到的摩擦力与F的合力方向如何？(4)物体受到的重力与摩擦力的合力的方向如何？答案（1）f=Fcosθ（2）F2=F（3）竖直向上（4）左斜向下(在支持力与F之间的反方向上)正交分解练习3:物体m放在粗糙的斜面上保持静止，现用水平力F推物体m，在力F由零逐渐增加而物体m仍静止的过程中，物体m所受的（A）静摩擦力逐渐减小到零（B）静摩擦力的方向可能改变（C）合外力逐渐增大（D）斜面支持力增大答案B、D相似形问题的解题步骤对物体进行受力分析画出

4、力的三角形与长度三角形3.由对应边成比例关系求出未知力相似三角形例2:如图所示，质量为m的小球，用一根长为L的细绳吊起来,放在半径为R的光滑的球体表面上，由悬点到球面的最小距离为d，则小球对球面的压力和绳子的拉力各为多少？相似三角形GFNT相似三角形例2:如图所示，质量为m的小球，用一根长为L的细绳吊起来,放在半径为R的光滑的球体表面上，由悬点到球面的最小距离为d，则小球对球面的压力和绳子的拉力各为多少？答案FN=RG/(d+R)T=LG/(d+R)相似三角形练习1:固定在水平面上的光滑半球,球心O的正上方固定一小定滑轮,细线一端拴一

5、小球,另一端绕过定滑轮,今将小球从图示位置缓慢拉至B点.在小球到达B点的过程中,小球对半球的压力N及细线的拉力T的大小变化是(A)N增大，T增大(B)N减小，T增大(C）N不变,T减小(D)N增大,,T减小答案C相似三角形练习2:两根长度相同的轻绳,下端悬挂一质量为m的物体，上端分别悬挂在水平天花板上的M、N点，M、N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T，这两根绳的长度不得短于多少?答案TS/(4T2--m2g2)0.5