力的分解导学案

发布时间:2013-12-13   来源:文档文库   
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5 力的分解
一、学习目标:
1.理解力的分解的概念,强化“等效替代”的物理思想。 2.理解力的分解是力的合成的逆运算。
3.初步掌握一般情况下力的分解要根据实际需要来确定分力的方向。 4.会用作图法和直角三角形的知识求分力。
5.能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的。 二、课前预习:
1.力的分解:如果一个力的作用效果可以用几个力来 ,这几个力称为这一个力 求一个力的分力的过程叫做力的分解。力的分解是力的合成的 同样遵循 ,即以已知力作为 画平行四边形,与已知力共点的平行四边形的 表示两个分力的大小和方向。 2.矢量运算法则
平行四边形定则:平行四边形的两个邻边表示两个分矢量错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。,它们所夹的对角线表示合矢量错误!未找到引用源。。线段的长度表示矢量的 ,方向由 表示。 三、课程导学: 知识点一:力的分解
在力的合成演示板上先用一个弹簧测力计(力错误!未找到引用源。)把橡皮筋的结点拉到错误!未找到引用源。,然后再用两个或多个弹簧测力计沿不同方向拉结点到O点可以有多少种不同的拉法?
这个实验说明了什么呢? 思考:1、力的分解遵循什么法则呢?
2、我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代,即力的合成是唯一的。那么力的分解是否也是唯一的呢?
作出已知力F在以下三种情况下的两个分力,并根据所做的图说明每种情况下力的分解是否有唯一值?




3、一个已知力究竟应该怎样分解,我们如何确定呢?



知识点二:力的分解的方法 1、按效果分解力: 例题一::如图3.5-1所示,拖拉机对耙的拉力F斜向上方,F与水平方向的夹角为。现在需要研究耙的运动情况和它在泥土冲陷入的深度(即要在水平和竖直两个方向上分别进行研究),求拉力F的两个分力的大小。 思考:拖拉机对耙的拉力F同时产生哪两个效果?

结合例题1的解答,请你试着总结出力的分解问题的解题思路。
例题二: 把一个物体放在倾角为错误!未找到引用源。的斜面上。物体受到重力,大小为错误!未找到引用源。方向竖直向下,如图所示(物体还受到其他力的作用,图中没有画出)。现在需要沿平行于斜面的方向和垂直于斜面的方向对物体的运动分别进行研究,为此建立直角坐标系如图乙所示。现在把重力G沿两个坐标轴的方向分解为F1错误!未找到引用源。2如图丙所示,求两个分力的大小。

例题三: 如图所示,一重力为错误!未找到引用源。的光滑小球放在倾角为的光滑斜面和竖直的挡板之间,则小球对斜面的压力错误!未找到引用源。未找到引用源。N1和对挡板的压力错误!N2分别为多大?

例题四:如图所示的三脚架,AB段水平,错误!未找到引用源。B段与竖直方向成53°角,错误!未找到引用源。端挂有一个重3 N的物体,错误!未找到引用源。点受到一个错误!未找到引用源。3 N,方向向下的作用力,试将此力分解,求其两个分力的大小及方向。

小结:力的分解的步骤 1.分析力的作用效果。
2.根据力的作用效果确定分力的方向。

3.根据已知力和两个分力方向作平行四边形进行分解。 4.根据平行四边形确定分力的大小和方向。

2矢量相加法则
1.力是矢量,求两个力的合力时,能不能简单地把两个力的大小相加呢? 2)如何根据平行四边形的性质推导出矢量合成的三角形定则?
三角形定则:求两个互成角度的共点力错误!未找到引用源。1F2的合力,可以把表示F1错误!未找到引用源。2的线段 相接地画出,把错误!未找到引用源。1误!未找到引用源。2的另外两端连接起来,3-5-9 则此连线就表示 ,如图3-5-9b所示。显然,三角形定则是平行四边形定则的简化,本质相同。
3)哪些物理量可以用平行四边形法则或三角形法则相加求和,哪些物理量只能用代数相加求和?
知识点三:力的正交分解法:
将一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解的方法称为力的正交分解法。 力的正交分解法是力学问题中处理力的最常用的方法。
如放在斜面上的物体的重力分解成垂直于斜面与平行于斜面的两个分力就是采用了力的正交分解法。
力的正交分解法的优点:其一,借助数学中的直角坐标系(xy对力进行描述;其二,几何图形关系简单,是直角三角形,解直角三角形方法多,容易求解。 正交分解的一般步骤: 1、建立x-O-y直角坐标系
2将所有力依次向x轴和y轴上分解为Fx1Fx2„„,Fy1Fy2„„ 3、分别求出x轴和y轴上的合力FXFy 4、求出合力F,大小F

a b

Fx2Fy2 方向tanFyFx
【例四】大小均为F的三个力共同作用在O点,如图,F1F2F2F3之间的夹角均为60º,求合力。



四、课堂练习: 1.把竖直向下180 N 的力分解成两个分力,使其中一个分力的方向水平向右,大小等于 240 N,求另一个分力的大小。
2、把一个力F分解成两个力F1F2,已知一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小 它的解:
A)一定是唯一解 B)可能有唯一解

C)可能无解 D)可能有两个解
3.一重为G的物体放在光滑斜面上,受到斜面的弹力FN,如图所示,设使物体沿斜面下滑的力为F1,则( AF1FNG的合力 BF1G沿斜面向下的分力
CG分解为F1和物体对斜面的压力F2 D.物体受到GFNF1和使物体垂直于斜面压紧斜面的力F2 4.下列有关合力与分力的说法,正确的是( A.分力总是小于合力 B.对力进行正交分解时,分力总是小于合力 C.将5 N的力进行分解,可以得到50 N的分力 D.将5 N的力进行分解,不可以得到1 N的分力
5.在一个已知力的分解中,下列情况中具有唯一一对分力的是(
A.已知一个分力的大小和方向 B.已知一个分力的大小和另一分力的方向 C.已知两个分力的大小 D.已知两个分力的方向,并且不在一条直线上 6.将一个力F分解为两个不为零的力,下列哪种情况是不可能的( A.两个分力与F都在一条直线上 B.两个分力与F间的夹角都大于90º C.一个分力的大小与F的大小相同 D.一个分力与F间的夹角为90 º 7.下列有关说法正确的是(
A.一个2N的力能分解为7N4N的两个分力 B.一个2N的力能分解为7N9N的两个分力 C.一个6N的力能分解为3N4N的两个分力 D.一个8N的力能分解为4N3N的两个分力
8.已知力的大小为10N,将此力可分解成如下(
A3N3N B6N6N C100N100N D500N500N 9.已知力F的一个分力F1F30º角,大小未知,另一个分力F2的大小为未知,则F1的大小可能是( A
3F,方向33323F BF CF D3F 32310.在光滑斜面上自由下滑的物体受到的力是(
A.重力和斜面的支持力 B.重力、下滑力和斜面支持力 C.重力、下滑力和正压力 D.重力、下滑力、支持力和正压力 11.在水平木板上放一个小铁块,逐渐抬高木板一端,在铁块下滑前的过程中,铁块受到的摩擦力F和铁块对木块的正压力FN的变化情况是(
AFFN都不断增大 BF增大,FN减小 CF减小,FN DFFN都减小
12.如图示,已知力F和一个分力F1的方向的夹角为θ,若使另一个分力F2的值最小,则F2大小为______________
13. 如图,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成a角的拉力作用下沿地面作匀速直线运动。求: 1)地面对物体的支持力?
2)木块与地面之间的动摩擦因数?



五、课后练习
1.关于合力与其两个分力的关系,下列说法中正确的是( A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同 B.两个分力的作用效果与它们合力的作用效果不一定相同 C.两个分力的大小之和就是合力的大小 D.一个力可以分解为任意大小的两个分力
2.为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是(
A.减小上山车辆受到的摩擦力 B.减小上山车辆的重力 C.减小上山车辆对路面的压力 D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力 3.2011·江苏高考)如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角α,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为(

1mgmgmgtanA. B. C. 22sin2cosD. 1mgcot24.用两根能承受的最大拉力相等、长度不等的细线AOBOAOBO,如图所示悬挂一个中空铁球,当在球内不断注入铁砂时,则( A.AO先被拉断 B.BO先被拉断 C.AOBO同时被拉断 D.条件不足,无法判断
5.如图所示是给墙壁粉刷涂料用的涂料滚的示意图,使用时,用撑杆推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓慢滚动,把涂料均匀粉刷到墙上,撑杆的重量和墙壁的摩擦力都忽略不计.而且撑杆足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓慢上推涂料滚,关于该过程中撑杆对涂料滚的推力F1,涂料滚对墙壁的压力F2,以下说法正确的是(
A.F1增大,F2减小 B.F1减小,F2增大 C.F1F2均增大 D.F1 F2均减小



6.7分)如图所示,物体C的重力G=10 NAO绳与顶板间的夹角θ=45°,BO绳水平,绳子不可伸长,则AO绳所受的拉力FABO绳所受的拉力FB分别为多少?

7.8分)质量为30 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上,大人用与水平方向成37 °斜向上的大小为100 N的拉力拉雪橇,使雪橇沿水平地面做匀速运动,g10 N/kgsin 37°=0.6,cos 37 °=0.8)求:
1)雪橇对地面的压力大小;
2)雪橇与水平地面的动摩擦因数的大小.

8.(挑战能力)10分)如图所示,楔形物体倾角为θ=30°,放在水平地面上,轻质硬杆下端带有滑轮,上端顶有重1 000 N的物体,硬杆只能沿滑槽上下滑动.不计一切摩擦,求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起?



本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/f105ef197375a417866f8f62.html

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