力的合成和分解（力的分解2）-高一上学期物理人教版（2019）必修第一册.pptx

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1、力的分解第二节力的正交分解定义：把力沿两个相互垂直的方向分解的方法叫正交分解法目的：将力的合成化简为同向、反向或垂直方向的分力，便于运算正交分解步骤：建立建立xoyxoy直角坐标系直角坐标系 沿沿xoyxoy轴将各力分解轴将各力分解 求求xyxy轴上的合力轴上的合力Fx,FyFx,Fy 最后求最后求FxFx和和FyFy的合力的合力F F2.2.正交分解的适用情况：适用于计算物体受三个或三个正交分解的适用情况：适用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力情况。以上共点力的合力情况。3.3.正交分解求合力的步骤：正交分解求合力的步骤：（1 1）建立坐标系：）建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点，直

2、角坐标系以共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系x x轴和轴和y y轴轴的选择应的选择应使尽量多的力在坐标轴上使尽量多的力在坐标轴上。（2 2）正交分解各力：）正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到将每一个不在坐标轴上的力分解到x x轴和轴和y y轴上，并求轴上，并求出各分力的大小，如图所示。出各分力的大小，如图所示。典例：典例：如图所示，三个共点力分别为如图所示，三个共点力分别为F F1 1=5N=5N，F F2 2=10N=10N，F F3 3=15N=15N，=60=60，试求：，试求：（1 1）三个力沿）三个力沿x x轴方向合力的大小，沿轴方向合力的大小，沿y y轴方向合力的大小。

3、轴方向合力的大小。（2 2）三个力合力的大小和方向。）三个力合力的大小和方向。【解析解析】（1 1）沿）沿x x轴方向轴方向F Fx x=F=F3 3+F+F2 2cos-Fcos-F1 1=15N=15N沿沿y y轴方向轴方向F Fy y=F=F2 2sin=5 Nsin=5 N（2 2）三力的合力）三力的合力设合力与设合力与x x轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为，则，则tan=tan=，则则=30=30。答案：答案：（1 1）15N15N5 N5 N（2 2）10 N10 N与与x x轴正方向的夹角为轴正方向的夹角为3030例题例题1 1：如图所示，水平地面上的物体重：如图所示，水平地面上

4、的物体重G=100NG=100N，受到，受到与水平方向成与水平方向成3737角的拉力角的拉力F=60NF=60N，支持力，支持力N=64NN=64N，摩擦，摩擦力力f=16Nf=16N，求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦，求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数。因数。【解析解析】对物体进行受力分析，并进行正交分解，如图所示：对物体进行受力分析，并进行正交分解，如图所示：则则x x方向的合力：方向的合力：F Fx x=Fcos37-f=600.8N-16N=32N=Fcos37-f=600.8N-16N=32N；y y方向的合力：方向的合力：F Fy y=Fsin37+N-G=600.6

5、N+64N-100N=0N=Fsin37+N-G=600.6N+64N-100N=0N；所以合力大小所以合力大小F F合合=F=Fx x=32N=32N，方向水平向右；，方向水平向右；则动摩擦因数为：则动摩擦因数为：=0.25=0.25。答案：答案：32N32N，方向水平向右，方向水平向右0.250.25yx例题例题2 2：如图，物体重力为：如图，物体重力为10N10N，AOAO绳与顶板间绳与顶板间的夹角为的夹角为4545，BOBO绳水平，试用计算法求出绳水平，试用计算法求出AOAO绳绳和和BOBO绳所受拉力的大小。绳所受拉力的大小。AOBCFAFAXFAYFAY=FA sin45=FC=GF

6、B=FAX=G=GFBFCyxo正交分解法正交分解法例题例题3：如图，氢气球被水平吹来的风吹成图示：如图，氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形，若测得绳子与水平面的夹角为的情形，若测得绳子与水平面的夹角为37，已，已知气球受到空气的浮力为知气球受到空气的浮力为15N，忽略氢气球的重，忽略氢气球的重力，求：力，求：氢气球受到的水平风力多大？氢气球受到的水平风力多大？绳子对氢气球的拉力多大？绳子对氢气球的拉力多大？风37FTsin37=15NFTcos37=F15NFTFTsin37FTcos37F【素养训练素养训练】如图，用一绳子如图，用一绳子a a把物体挂起来，把物体挂起来，再用另一根水平的绳子

7、再用另一根水平的绳子b b把物体拉向把物体拉向一旁固定起来。物体的重力是一旁固定起来。物体的重力是60N60N，绳子绳子a a与竖直方向的夹角与竖直方向的夹角=37=37，绳子绳子a a与与b b对物体的拉力分别是多大？（对物体的拉力分别是多大？（sin37=0.6sin37=0.6，cos37=0.8cos37=0.8）【解析解析】以物体为研究对象，分析受力情况，并进行正交分解以物体为研究对象，分析受力情况，并进行正交分解由于物体处于静止状态，所以由于物体处于静止状态，所以T Ta asin37=Tsin37=Tb bT Ta acos37=mgcos37=mg联立解得联立解得T Ta a=

8、75N=75NT Tb b=45N=45N所以绳子所以绳子a a和绳子和绳子b b对物体的拉力分别是对物体的拉力分别是75N75N和和45N45N。答案：答案：75N75N45N45N如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体在倾角为的物体在倾角为的粗糙斜的粗糙斜面上匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。面上匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。mgFNFfxy物体匀速运动，合外力为零物体匀速运动，合外力为零由由x x方向合外力为零，有：方向合外力为零，有：由由y y方向合外力为零，有：方向合外力为零，有：解得：解得：【课堂回眸课堂回眸】下一节课内容时间仓促，暂时未定！but 不要着急做固学案把分解讲完再说！