高中物理 第三章 相互作用 第5节 力的分解课件 新人教版必修1.ppt

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1、5力的分解1．知道力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则．2．了解各种力的分解方法以及分解的情况，并知道实际问题中一般按力的作用效果分解．3．会用直角三角形的知识计算分力．4．知道矢量相加法则，理解三角形定则，会用三角形定则和正交分解法进行矢量运算．一、力的分解1．定义：求一个已知力的____________．2．力的分解原则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守____________．3．力的分解依据：(1)一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力．(2)在实际问

2、题中，要依据力的____________分解．分力．平行四边形定则．实际作用效果二、矢量相加的法则1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从________________________的物理量叫做矢量．2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照____________相加的物理量叫做标量．3．三角形定则：把两个________________________从而求出合矢量的方法叫做三角形定则．4．矢量加减遵循的法则：(1)平行四边形定则；(2)三角形定则．三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的，都可以作为一切矢量加减的

3、通用法则．平行四边形定则代数矢量首尾相接一、按力的实际效果分解力1．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，从而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2．按实际效果分解的几个实例1．如右图所示，一只小球用绳OA和OB拉住，OA水平，OB与水平方向成60°角，这时OB绳受的拉力为8N，求小球重力及OA绳拉力的大小．【解析】把小球的重力G沿BO和AO方向进行分解，分力分别为FB和FA，如右图所示，由几何关系得：G=FBsin60°=8×sin60°N=4NF

4、A=FBcos60°=8×cos60°N=4N.【答案】4N4N二、力的正交分解1．目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运用普通代数运算公式解决矢量的运算，“分”的目的是为了更好的“合”．2．适用情况：适用于计算三个或三个以上力的合成．3．步骤：(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上．(2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并在图上注明，用符号Fx和Fy表示，如右图所示．(3)在图上标出力与x轴或力与y轴的夹角，然后列出F

5、x、Fy的数学表达式，与两轴重合的力不需要分解．(4)分别求出x轴、y轴上各力的分力的合力，即：Fx=F1x+F2x+…Fy=F1y+F2y+…(5)求共点力的合力，合力大小F=，合力的方向与x轴的夹角为α，则tanα=.建立坐标系的原则：使尽量多的力落在坐标轴上，尽量减少分解力的个数．人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船．如右图所示，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，下列说法正确的是()A．绳的拉力不断增大B．绳的拉力保持不变C．船受到的浮力保持不变D．船受到的浮力不断减小【解析】分析船的受力情况如右图所示

6、．船匀速靠岸的过程中，FTcosα=Ff.Ff不变，α增大，cosα减小．所以FT增大，A正确，B错误；拉力FT竖直向上的分力为FT·sinα，因FT、α均增大，FTsinα增大，那么船受到的浮力不断减小，所以C错误，D正确．【答案】AD三、矢量相加的法则1．矢量和标量的根本区别在于它们的运算法则不同．矢量的运算法则是平行四边形定则或三角形定则．2．如下图所示，将矢量AD的大小和方向都不变地平移到另一边，则矢量AB和AD构成了一个闭合的矢量三角形，由图知AB和AD的矢量线段首尾相接，则从第一个矢量AB的矢尾指向第二个矢量

7、的矢端的有向线段AC表示AB、AD合矢量的大小和方向，这就是三角形定则．三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的．一架质量为4000kg的歼击机，在5.0×105N推力作用下由静止开始起飞，飞行方向与水平方向成30°角，飞行加速度为10m/s2，如右图所示，求：(1)起飞20s后，飞机距离地面的高度；(2)起飞20s后，飞机在水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy；(3)飞机起飞过程中受到竖直向上的推力Fy和竖直向上的加速度各是多大？【解析】(1)起飞20s末，位移x0=at2=2000m，将x0分解为如右图所示，

8、y=x0sin30°=1000m，故高度为1000m；(2)v=at=200m/s，vx=vcos30°=100m/s，vy=vsin30°=100m/s；(3)同理Fy=Fsin30°=2.5×105N，ay=asin30°=5.0m/s2.【答案】(1)1000m(2)100m/s100m/s(3)2.5×1