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课件网) 第4章 力与平衡 第2节 力的分解 物体受到多个力的作用时，可用一个力来等效替代。若物体受到某一个力的作用，是否也可用几个力来等效替代 本节将学习力的分解。 1.力的分解 多个力同时作用在一个物体上，可产生一个总的效果(图4-10)。反之，作用在物体上的一个力，也可产生多个效果。 例如，当用右手提一只沉重的箱子时，你的身体将不由自主地倾向左侧(图4-11)，这时你提箱子的力F就产生了两个作用效果: 一个竖直向上，它使箱子提起并保持在一定高度 另一个水平向左，它使箱子紧压在你右腿的外侧 若把这两个效果分别视为是由力F1和F2产生的，我们就可用F1和F2来替代F， F1 、 F2为F的分力。求一个已知力的分力的过程称为力的分解 迷你实验室 感受力的作用效果 取一根细线，将细线的一端系在右手中指上，另一端系上一个重物。取一支铅笔，一端顶在细线上的某一点，另一端置于右手掌心(图4-12)。 你能感觉到重物竖直向下拉细线的力产生的作用效果吗 请根据你的感受在图中标出这两个分力的方向。操作时请注意安全，避免被笔尖刺伤、重物砸伤等。 两个力可合成为一个合力，一个力也可分解为两个分力。实际上，在力的合成中，组成合力的每一个力都可视为分力。所以，力的分解是力的合成的逆运算，力的分解同样遭循平行四边形定则。 理论上，不论有多少个共点力，都可以用一个合力来等效替代。当各分力已知时，合力是唯一确定的。 反之，一个力也可用多个分力来等效替代，但因为对同一条对角线可作出无数个平行四边形，所以合力的分解方式也是多种多样的。 2.力的正交分解 在许多情况下，为了计算方便，可把一个力分解为两个互相垂直的分力，这种分解方法称为力的正交分解。人拉行李箱时(图4-13)， 可将其拉力进行分解。沿水平与直两个方向建立直角坐标系，将人拉箱子的力沿x轴和》轴两个方向分解(图4-14)，可得 Fx产生水平向前拉箱子的效果， Fy产生竖直向上提箱子的效果 如图4-15所示，人沿斜面下滑，为了研究问题的方便，可将人受到的重力按正交分解法进行分解。沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向建立直角坐标系，将重力G沿x轴和y轴两个方向分解。 若斜面的倾斜角为θ，由三角函数知识可得 G1=G sin θ ，G2=G cos θ G1产生使人沿斜面下滑的效果，G2产生使人紧压斜面的效果。 3.力的分解的应用 在生产生活中，力的分解有着十分广泛的应用。上山的路一般修成盘山公路(图4-16)，城市中高架桥要建造很长的引桥，这是为什么呢 由上面的例子可知，斜面越陡，倾角θ就越大，分力G1也就越大，分力G2则越小。 汽车上坡时，需克服分力G1的阻碍作用;下坡时，分力G产生使车下滑的效果。因此，修建盘山公路和很长的引桥等是为了小坡度，使汽车上坡时更容易、下坡时更安全。 汽车上坡时，需克服分力G1的阻碍作用; 下坡时，分力G1产生使车下滑的效果。因此，修建盘山公路和很长的引桥等是为了减小坡度，使汽车上坡时更容易、下坡时更安全。 巧妙利用分力可为生活提供便利。如图4-17所示，为拉出陷人泥坑的汽车，可将绳子的一端绑在树上，另一端和汽车相连，并使绳子绷紧，然后在绳子中间用垂直于绳的力拉绳。 这个拉力便可分解成两个较大的分力，使绳对汽车产生很大的拉力，从而把汽车从泥坑中拉出。 迷你实验室 分力大小与夹角的关系 在一只带把手的杯子里加半杯水， 用一根橡皮筋水平拉着(图4-18)， 直到把杯子拉动，感受两手用力的大小。当两根橡皮筋之间的夹角增大时同样拉动杯子，你感觉两手所用的力是增大了还是减小了 当合力一定时，分力的大小和方向将随分力间夹角的改变而改变:在两分力大小相等的情况下，分力间夹角越大，分力越大(图4-19) 在我国古代，智慧的劳动 ... ...
