物理:3.5《力的分解》学案(新人教必修1)
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3.5 力的分解 学案

【要点导学】

1.力的分解是力的合成的逆过程,平行四边形法则同样适用于力的分解.如果没有其它限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形.这就是说一个已知的力可以分解成无数对不同的共点力.在解决具体的物理问题时,一般都按力的作用效果来分解.

2.既有 ,又有 ,并且相加时遵从平行四边形法的物理量称作矢量。除力外,如位移、 、 等也是矢量。

3.两个分矢量首尾相接,剩余的尾首相连的有向线段就是合矢量,它恰与两分矢量的线段构成一个三角形,这个方法称为三角形法则,它是平行四边形法则的简化。如图3-5-1

【范例精析】

例1.质量为10㎏的物体放在倾角为30°的斜面上.用图示法求出重力沿斜面和垂直于斜面的两个分力(g=10N/㎏)

解析:本题的情景如图3-5-2所示。

选取标度为1㎝代表50N。以重力G为对角线作平行四边形,分别测量代表G1和G2的两邻边的长度,得G1=50N×1.0cm/1cm=50N;

 G2=50N×1.73cm/1cm=87N

拓展:应用图解法时应该注意标度要定得合理,平行四边形的对边要平行,线段要细而直。边长的测量要估读到毫米后面一位。

例2.如在图3-5-3所示的支架悬挂一个重力为G的灯.支架的重力不计.已知 AO、BO、AB的长分别为L1、L2、L3,求支架两杆所受的力.

  解析:在支架的O端悬挂电灯后,使支架的两根杆受到力的作用.由于支架的A、B两端与墙壁是绞链连结,因此作用在杆上的力是沿杆的方向.但杆受的是拉力还是压力,需要通过实践来判断.可以设想,若将杆AO换成弹簧,则弹簧会被拉长,表示此杆受的是拉力.若将杆BO换成弹簧,则弹簧会被压缩,说明此杆受的是压力.这就是灯对支架O端拉力的两个分力所产生的实际效果.判断出两个分力的方向,那么根据平行四边形定则很容易得出杆受到沿杆向外的拉力:

F1=L1T/L3=L1G/L3

杆BO受到沿杆向内的压力