高一物理同步精品课堂必修1专题3.5力的分解预基础版含解析

2016-2017学年新物理人教版必修1同步精品课堂

第三章 相互作用 3.5 力的分解

【学习目标】

1.知道什么是力的分解，知道力的分解同样遵守平行四边形定则. 2.理解力的分解原则，会正确分解一个力，并会用作图法和计算法求分力. 3.知道力的三角形定则，会区别矢量和标量. 4.会用正交分解法求合力． 【自主学习】 一、力的分解

1．定义：已知一个力求 的过程叫做力的分解．

2．分解法则：力的分解是力的合成的 ，同样遵守力的 定则． 3．分解的依据：对一个已知力的分解可根据力的 来确定． 二、矢量相加的法则

1.三角形定则：把两个矢量 从而求出合矢量的方法叫做三角形定则．(如图1所示)

2．矢量和标量：既有大小又有方向，相加时遵从

(或 )的物理量叫做矢量．只有大小，没有方向，求和时按照 相加的物理量叫做标量 三、力的正交分解法 正交分解法

（1）定义： . （2）正交分解步骤：

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： F?Fx2?Fy2（与x轴的夹角） tanθ?FyFx（5）若物体处于平衡状态则Fx=0 Fy=0

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： ?F?Fcos?x ?Fy?Fsin??F?Fx2?Fy2

1．关于力的合成与分解，下列说法正确的是： （ ） A．合力与分力是等效替代关系，都同时作用在物体上 B．合力一定大于每一个分力

C．当已知合力，和其中一个分力，则分解的结果可能是无数 D．已知合力和两个分力的方向，分解结果是唯一的 【答案】D

2．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，F1大小未知，如图所示，则另一个分力F2的最小值为： （ ） A. 2C．F 【答案】A

FB.

3F 3

D．无法判断

【解析】由力的三角形知识可知，当F2与力F1垂直时，F2为最小值，故F2＝Fsin30°＝ 23．(多选)力的合成和分解在生产和生活中有着重要的作用，下列说法中正确的是： （ ）

A．高大的桥要建很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的

B．幼儿园的滑梯很陡，是为了增加小孩滑梯时受到的重力，使小孩下滑得更快

C．运动员做引体向上(缓慢上升)动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开时手臂产生的合力增大的缘故

D．帆船能逆风行驶，说明风力一定能分解出沿船前进方向的分力 【答案】AD

F4．有一个

力F大小为100 N，将它分解为两个力，已知它的一个分力F1方向与该力方向的夹角为30°.那么，它的另一个分力F2的最小值为： （ ） 1003

A．0 B．50 N C．100 N D. N

3【答案】B

1

【解析】 根据三角形定则作图如图所示，由几何知识可知F2＝Fsin θ＝100× N＝50 N.

25．如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设横梁

OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是： （ ）

A．F1＝mgsin θ C．F2＝mgcos θ 【答案】D

B．F2＝ sin θD．F2＝ cos θ

mgmg 6．(多选)

如图所示，把光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是： （ ）

A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力 B．物体受到mg、FN、F1、F2共4个力作用 C．物体受到的合力为mgsinθ，方向沿斜面向下

D．力FN、F1、F2这3个力的作用效果和mg与FN两个力的作用效果相同 【答案】CD

【解析】F1、F2两个力是mg的两个正交分力，其作用效果与重力mg等效，F1的作用是使物体沿斜面下滑，F2的作用是使物体压紧斜面。物体只受重力mg和斜面对物体的支持力FN的作用。综上所述，选项C、D正确。

7． 如图所示，一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已知球心O与A点的