第5节 力的分解 核心素养导学 物理观念 知道什么是力的分解,理解力的分解是力的合成的逆运算。 科学思维 通过实例分析掌握力的效果分解法、正交分解法,体会“等效替代”的物理思想在力的分解中的运用。 科学态度与责任 通过对力的分解的学习,正确认识科学的本质,具有学习和研究物理的好奇心与求知欲;会应用力的分解的方法解决生产、生活中的实际问题。 一、一个力可用几个力来替代 1.力的分解:求一个已知力的_____的过程。 2.分解法则:力的分解遵循_____。 3.分解与合成的关系:力的分解是力的合成的_____。 (1)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,反之,一个力也可用_____来等效替代。 (2)当各分力已知时,合力是唯一确定的,但因为对同一条对角线可作出_____个平行四边形,所以合力的分解方式也是多种多样的。 在力的分解中,被分解的那个力(合力)是实际存在的,有对应的施力物体;而分力则是设想的几个力,没有与之对应的施力物体,受力分析时不能画上。 二、力的分解的应用 1.斧子在砍进木桩时,斧子对两侧的木桩有很大的_____压力。 2.当合力一定时,分力的大小和方向将随分力间____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_____。 三、力的正交分解 1.力的正交分解:把一个力分解为两个_____的分力的方法,如图所示,Fx=_____,Fy=_____。 2.正交分解适用于各种_____(选填“矢量运算”或“代数运算”)。 1.如图所示,一个人正在拖地时拖把杆的推力产生了哪两个效果?试画出该推力的分解示意图。 2.为了行车的方便与安全,很高的桥要造很长的引桥,如图所示。 思考:造很长的引桥是为了减小桥面的坡度,从车辆的受力角度分析一下原因。 3.关于一个力的分解,请对以下结论做出判断。 (1)一个力只能分解为一对分力。( ) (2)一个力不可能分解出比它自身大的力。( ) (3)一个力可以分解为两个和它等大的力。( ) (4)一个力可分解为几对分力。( ) (5)一个力可分解出比它小的力。( ) 新知学习(一)|力的分解的讨论 把木块放在水平桌面上,用一个力F拉它,如图所示,这个力F,如果没有限制条件,能分解为多少对分力? [重点释解] 1.力的分解的实质 力的分解的实质是找出几个力去替代一个已知的力,而不改变原来一个力产生的作用效果。 2.力的分解的依据 力的分解是力的合成的逆运算,力的分解也遵循平行四边形定则。 3.力的分解的原则 (1)一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解。因为对于同一条对角线,可以作出的平行四边形有无穷多个(如图所示)。 (2)在实际问题中一个力究竟该分解成怎样的两个力,要看力的实际作用效果。具体求解方法如下: ①根据力F所产生的两个作用效果画出分力F1和F2的方向。 ②根据两分力的方向作出力的平行四边形。 ③根据数学知识,求力F1和F2的大小。 [针对训练] 1.关于力的分解,下列叙述正确的是( ) A.分力一定小于合力 B.任何一个力都只有一种分解情况 C.10 N的力可以分解为16 N和5 N的两个分力 D.10 N的力可以分解为12 N和6 N的两个分力 2.如图,重为G的圆球与两轻杆连接,其中一个轻杆与竖直墙壁间用铰链连接在A处,另外一个轻杆固定在竖直墙壁B处,O为球心,将球的重力按作用效果分解,分力的方向应为( ) A.OA与OB方向 B.OB与OD方向 C.OC与OB方向 D.OC与OD方向 3.(多选)把一个已知力F分解,要求其中一个分力F1跟F成30°的角,而大小未知;另一个分力F2=F,但方向未知,则F1的大小可能是( ) A.F B.F C.F D.F 新知学习(二)|力的正交分解 [典例体验] [典例] 如图所示,重力为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止。不计滑轮与绳间的 ... ...
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