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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)
v
F
F
(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?
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):
F合
① ②
F合
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F1、F1不是具体的力,而仅指力的大小):
① ②
F合
F1
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F1、F1不是具体的力,而仅指力的大小):
F2
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。
α
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F1=________N,较大的分力F2=________N。
(要求画出力的分解图,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
37°
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。
α
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F1=_______;BO绳所受的拉力F2=_______。
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F1;二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2
A45°
B
O
5、如图,某同学把放在斜面上的木箱的重力分解为F1和F2两个力,F1平行于斜面向下,F2垂直于斜面向下,下列关于这两个力的说法中,正确的是( )
G
A.F1是木箱受的力 B、F2是斜面受的压力
C、F2是木箱受的力 D、斜面受的压力与F2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F1=2N,F2=4N,F3=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F1=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F1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
θ
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′的合力F合的大小.
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?
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