2017-2018学年教科版必修1 第二章第6节力的分解 学案
2017-2018学年教科版必修1 第二章第6节力的分解 学案第3页

  (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Fx、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tan α=,即α=arctan.

  【例3】在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N,方向如图所示,求它们的合力的大小.

  

  解析:如图(a)所示建立直角坐标系,把各个力分解到两个坐标轴上,并求出x轴、y轴上的合力Fx和Fy,有

  Fx=F1+F2cos 37°-F3cos 37°=27 N

  Fy=F2sin 37°+F3sin 37°-F4=27 N