2018-2019学年人教版必修1 3.5 力的分解 学案
2018-2019学年人教版必修1 3.5 力的分解 学案第2页

  F2=L2T/L3=L2G/L3

拓展:根据平行四边形定则作出合力和分力的关系图后,要充分利用数学知识求解。一般可利用相似三角形(如本题),也可利用三角函数。例如如图3-5-4所示, AB是一轻杆,BC是一轻绳。在B端施加一作用力F,F的大小为100N。方向竖直向下。求:轻绳和轻杆上所受力的大小。(轻绳与墙壁的夹角为60o)

   将F沿AB方向、CB方向进行分解,根据力的图形,由几何关系可得:

   F1=Ftanθ=Ftan60°=100 N

   F2=F/cosθ=F/cos60°=200N

根据二力平衡可知:BC绳中的拉力大小为200N;AB杆中的压力大小为100N。

  

例3.如图3-5-5所示,物体静止在光滑水平面上,受到一个水平恒力F1的作用,要使物体在水平面上沿OA方向作直线运动,OA与水平方向成θ角,则对物体施加的这个力F2的最小值是多大?方向如何?

  

解析:根据力的平行四边形定则,物体受到的合力沿0A方向,则另一个力F2有大小、方向不同的若干个解,在这些解的当中有一个最小值,这个力的方向与合力方向垂直。如右上图所示。由几何关系可得F2=F1sinθ。

拓展:解决合力与分力关系的问题,要根据力的平行四边形定则正确画出力的图示,并注意观察图形的动态变化过程,在变化的过程中找到一些量之间的关系使问题得到解决。

例如: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3-5-6所示,拉力F的最小值F=G1=mgsinθ,方向垂直于绳子向上

【能力训练】

  1.求一个已知力的分力叫做________,力的分解是力的合成的______,已知一个力(平行四边形的对角线)求这个力的分力(两个邻边),可作的平行四边形有_______,实际分解时,必须根据力的_________进行。力的分解,逆运算,有无数个,作用效果

  2.将与水平面成300角斜向上的拉力F=20N,沿水平方向和竖直方向分解,那么沿水平方向的分力大小为____N;沿竖直方向的分力大小为____N.17.32 10

  3.将竖直向下的20N的力,分解成为两个力,其中一个力大小为15N,水平向左,则另一个分力大小为________N,方向________.25 偏右与竖直方向夹角成37°

4.如图3-5-7所示,一个物体从直角坐标系的原点O出发做匀速运动,经过时间t=10s,运动到P点,则物体在y方向的分速度为 m/s;物体在x方向的分速度为 m/s。