第三章 习题课3　力的分解的讨论　正交分解法（课件 讲义）高中物理 人教版（2019）必修 第一册

习题课3　力的分解的讨论　正交分解法 核心 目标 1．理解力的分解方法，理解力的分解一般需按效果分解，理解常见的力的分解的结论，能按效果分解力． 2．理解正交分解法．关注力的分解在科学技术与社会中的应用，用力的分解分析生活与生产中的有关问题． 类型1　力的分解的讨论 已知条件 分解示意图 解的情况 已知两个分力的方向 唯一解 已知一个分力的大小和方向 唯一解 已知一个分力(F2)的大小和另一个分力(F1)的方向 ①F2＜F sin θ 无解 ②F2＝F sin θ 唯一解且 为最小值 ③F sin θ＜F2＜F 两解 ④F2≥F 唯一解 　将一个F＝10 N的力分解为两个分力，如果已知其中一个不为零的分力F1方向与F成30°角，则关于另一个分力F2，下列说法中正确的是(　D　) A．F2的方向可能与F平行 B．F1的大小不可能小于5 N C．F2的大小可能小于5 N D．F2的方向与F1垂直时，F2最小 解析：由题意将一个力F分解为两个分力，已知其中一个不是零的分力F1方向与F成30°角，由力的合成可知，第二个分力F2的方向一定不可能与合力F平行，A错误；根据力的矢量三角形定则，当F2的方向与F1的方向垂直时，F2有最小值，最小值为F2＝F sin 30°＝5 N，此时F1大于5 N；由矢量三角形可知，F1可以在0～∞之间变化，B、C错误，D正确． 类型2　正交分解法 力的正交分解的方法和步骤 　在车站、机场等地会看见一些旅客推着行李箱，也有一些旅客拉着行李箱在水平地面上行走，建立物理模型如图甲和乙所示．假设他们都做匀速运动，对同一行李箱在这两种情况下，下列说法中正确的是(　D　) A．两种情况下，行李箱所受地面的摩擦力相同 B．两种情况下，推行李箱更省力 C．拉行李箱时，行李箱与地面间的弹力有可能为零 D．力F2与摩擦力的合力方向竖直向下 解析：对甲、乙两图受力分析如图所示： 对于左图，正压力的大小FN1＝mg－F1sin θ，对于右图，正压力的大小FN2＝mg＋F2sin θ，根据滑动摩擦力公式知，两个箱子受到的摩擦力大小不同，A错误；对于左图，根据力的平衡有F1cos θ＝μ(mg－F1sin θ)，解得 F1＝，对于右图，根据力的平衡有F2cos θ＝μ(mg＋F2sin θ)，解得F2＝，可知F2＞F1，拉行李箱更省力，B错误； 通过上面的分析，如果行李箱与地面间的弹力为零，则摩擦力为零，则受力不平衡，无法匀速运动，C错误；根据右图可以知道，力F2与摩擦力的合力方向竖直向下，D正确． 　如图所示，一位重力为600 N的演员，悬挂在绳上．若AO绳与水平方向的夹角为37°，BO绳水平，则AO、BO两绳受到的力各为多大？(取sin 37°＝0.6) 答案：1 000 N　800 N 解析：把人的拉力F沿AO方向和BO方向分解成两个分力，如图所示： 由画出的平行四边形可知，AO绳上受到的拉力为 F1＝＝ N＝1 000 N BO绳上受到的拉力为F2＝＝ N＝800 N 类型3　力的分解的应用 用力的分解法解题时，要注意，按效果分解的分力，只是大小等于那个实际作用的力，并不是实际作用的那个力． 　(多选)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α＜β，如图所示．忽略耕索质量，关于耕地过程，下列说法中正确的是(　AB　) A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的小 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 解析：将拉力沿水平和竖直方向进行分解，水平方向Fx曲＝F sin α，Fx直＝F sin β，竖直方向Fy曲＝F cos α，Fy直＝F cos β，由题意α＜β，则sin α＜sin β，cos α＞cos β，则耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的小，竖直分力比对直辕犁的大，A、B正确；耕索对犁的拉力与 ... ...