高考物理总复习主题二相互作用与运动定律2.1.5力的分解市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

课前自主梳理,课堂互动探究,课时达标训练,2.1.5,力分解,学习目标,关键提炼,1.知道力分解和分力概念，知道力分解是力合成逆运算。,2个概念力分解、分力,2种惯用分解方法按效果分解、正交分解法,2个定则平行四边形定则、三角形定则,2.掌握依据力作用效果确定分力方向方法。,3.掌握利用平行四边形定则或三角形定则知识计算分力方法。,4.知道矢量和标量区分。,1/40,一、力分解,1.,定义：,已知一个力争它,_,过程。,2.,分解法则,：力分解是力合成,_,，一样恪守,_,。,3.,分解依据：,通常依据力实际作用效果分解。,分力,逆运算,平行四边形定则,2/40,思维拓展,1,.,如图,1,所表示，用手将一本厚书托住，并逐步增加书本与水平面之间夹角,(,书与手之间一直保持相对静止,),，试体会：,(1),书本所受重力产生了怎样作用效果？,(2),在书本与水平面之间夹角逐步增大时，书本所受重力产生作用效果怎样改变？,提醒,(1),使书本压紧手力和使书本沿手所在平面下滑力。,(2),使书本压紧手力变小，使书本下滑力增大。,图,1,3/40,2.,某人经过拉杆正拉着行李箱前行，如图,2,所表示。他对箱子有一个斜向上拉力，这个力对箱子产生了什么效果？,提醒,产生了两个效果：水平方向使箱子前进，竖直方向将箱子向上提起。,图,2,4/40,二、矢量相加法则,1.,矢量,：现有大小又有方向，相加时遵从,_,(,或三角形定则,),物理量。,2.,标量,：只有大小，没有方向，求和时按照,_,相加物理量。,3.,三角形定则,：把两个矢量,_,相接，从第一个矢量始端指向第二个矢量末端有向线段就表示合矢量大小和方向。,平行四边形定则,算术法则,首尾,5/40,思索判断,(1),运算时遵照三角形定则物理量一定是矢量。,(),(2),因为矢量方向用正负表示，故含有正负值物理量一定是矢量。,(),(3),矢量与标量本质区分是它们运算方法不一样。,(,),6/40,对力分解讨论,关键点归纳,1.,无限制条件分解,：一个力分解为两个力，从理论上讲有没有数组解。因为以同一条线段为对角线平行四边形有没有穷多个,(,如图甲、乙所表示,),。,可见，将已知力,F,分解为两个等大分力时，两分力间夹角越大分力越大。,甲,乙,7/40,2.,有限制条件力分解,(1),已知协力和两个分力方向时，有唯一解。,(2),已知协力和一个分力大小和方向时，有唯一解。,8/40,(3),已知协力,F,以及一个分力,F,1,方向和一另一个分力,F,2,大小时，若,F,与,F,1,夹角为,，有下面几个可能：,当,F,sin,F,2,F,时，有两解，如图甲所表示。,当,F,2,F,sin,时，有唯一解，如图乙所表示。,当,F,2,F,sin,时，无解，如图丙所表示。,当,F,2,F,时，有唯一解，如图丁所表示。,9/40,思绪点拨,10/40,答案,AD,11/40,方法总结,力分解两点技巧,(1),对于力分解经常需要采取作图法进行定性或定量分析，看看协力与分力能否组成平行四边形,(,或三角形,),，能组成则此解成立，不能组成则此解不成立。,(2),将一个已知力分解为一个大小一定，一个方向一定两个分力时，可能存在三种情况：一解、两解、无解。,12/40,针对训练,1,如图,3,所表示，把竖直向下,90 N,力分解为两个力，一个力在水平方向上且大小为,120 N,，另一个分力大小为,(,),A.30 N B.90 N,C.120 N D.150 N,图,3,13/40,答案,D,14/40,力效果分解法,关键点归纳,按实际效果分解力几个实例,实例,产生效果分析,地面上物体受斜向上拉力F，拉力F首先使物体沿水平地面前进，另首先向上提物体，所以拉力F可分解为水平向前力F1和竖直向上力F2。F1Fcos，F2Fsin,15/40,16/40,17/40,精典示例,例,2,如图,4,所表示，一个重为,100 N,小球被夹在竖直墙壁和,A,点之间，已知球心,O,与,A,点连线与竖直方向成,角，且,60,，全部接触点和面均不计摩擦。试求小球对墙面压力,F,1,和对,A,点压力,F,2,。,图,4,18/40,解析,小球重力产生两个作用效果：使球压紧墙壁和使球压紧,A,点，作出重力及它两个分力,F,1,和,F,2,组成平行四边形，如图所表示。,答案,看法析,19/40,方法总结,按作用效果分解力普通思绪,20/40,针对训练,2,如图,5,所表示，将光滑斜面上物体重力,mg,分解为,F,1,、,F,2,两个力，以下结论正确是,(,),A.,F,1,是斜面作用在物体上使物体下滑力，,F,2,是物体对斜面正压力,B.,物体受,mg,、,F,N,、,F,1,、,F,2,四个力作用,C.,物体只受重力,mg,和弹力,F,N,作用,D.,F,N,、,F,1,、,F,2,三个力作用效果跟,mg,、,F,N,两个力作用效果不相同,图,5,21/40,解析,F,1,、,F,2,都作用在物体上，施力物体都是地球，,A,错,误,；斜面光滑，所以物体只受重力,mg,和弹力,F,N,作用，故,C,正确；,F,1,、,F,2,是重力两个分力，它们是等效替换关系，效果相同，不能说物体受,4,个力作用，所以,B,、,D,错,误,。,答案,C,22/40,力正交分解法,关键点归纳,把力沿着两个经选定相互垂直方向分解叫力正交分解法,。,在多个共点力作用下，利用正交分解法目标是用代数运算公式来处理矢量运算。在力正交分解法中，分解目标是求协力，尤其适合用于物体受多个力情况，力正交分解方法和步骤以下：,23/40,24/40,精典示例,例,3,如图,6,，已知共面三个力,F,1,20 N,、,F,2,30 N,、,F,3,40 N,作用于物体同一点上，三个力之间夹角都是,120,，求协力大小和方向。,思绪点拨,本题既能够用平行四边形定则求协力，也能够采取正交分解方法求出协力，将每个力向两个相互垂直方向分解，然后求出这两个方向上协力，最终求出总协力。,图,6,25/40,26/40,27/40,方法总结,正交分解法应用,(1),建立坐标系标准：使尽可能多力落在坐标轴上，尽可能降低分解力个数。,(2),正交分解法适合用于各种矢量运算，这种方法能够将矢量运算转化为代数运算。,(3),对于运动物体，通常两坐标轴分别沿物体运动方向和垂直物体运动方向。,28/40,针对训练,3,(,多项选择,),如图,7,所表示，质量为,m,木块在推力,F,作用下，在水平地面上做匀速运动。已知木块与地面间动摩擦因数为,，那么木块受到滑动摩擦力为,(,),图,7,A.,mg,B.,(,mg,F,sin,),C.,(,mg,F,sin,)D.,F,cos,29/40,解析,木块匀速运动时受到四个力作用：重力,mg,、推力,F,、支持力,F,N,、摩擦力,F,f,。沿水平方向建立,x,轴，将,F,进行正交分解，如图所表示,(,这么建立坐标系只需分解,F,),，因为木块做匀速直线运动，所以在,x,轴上，向左力等,于向右力,(,水平方向二力平衡,),；在,y,轴上，向上力等于向下力,(,竖直方向二力平衡,),。即,F,cos,F,f,，,F,N,mg,F,sin,，又,F,f,F,N,，解得，,F,f,(,mg,F,sin,),，故选项,B,、,D,正确。,答案,BD,30/40,1.,(,多项选择,),以下说法正确是,(,),A.,力分解是力合成逆运算,B.,把一个力分解为两个分力，这两个分力共同作用效果应该与该力作用效果相同,C.,力合成和力分解都遵照平行四边形定则,D.,分力一定小于协力,31/40,解析,力分解和力合成都遵照平行四边形定则，互为逆运算，,A,、,C,正确；把一个力分解为两个分力，由协力和分力定义可知，这两个分力共同作用效果与该力作用效果相同，,B,正确；由协力取值范围,|,F,1,F,2,|,F,F,1,F,2,可知分力不一定小于协力，,D,错误。,答案,ABC,32/40,2.,(,多项选择,),在已知一个力分解中，以下情况含有唯一解是,(,),A.,已知两个分力方向，而且不在一条直线上,B.,已知一个分力大小和方向,C.,已知一个分力大小和另一个分力方向,D.,已知两分力大小,解析,已知两分力方向且不在同一直线上，或一个分力大小和方向，依据平行四边形定则，只有唯一解，,A,、,B,正确；已知一个分力大小和另一个分力方向，解不唯一，,C,错误；已知两分力大小，解也不唯一，,D,错误。,答案,AB,33/40,3.,已知力,F,一个分力,F,1,跟,F,成,30,角，,F,1,大小未知，如图,8,所表示，则另一个分力,F,2,最小值为,(,),图,8,34/40,答案,A,35/40,A.,拉力水平分力等于小孩和车所受协力,B.,拉力与摩擦力协力大小等于重力大小,C.,拉力与摩擦力协力方向竖直向上,D.,小孩和车所受协力为零,图,9,4.,(,多项选择,),如图,9,所表示，一个大人拉着载有两个小孩小车,(,其拉杆可自由转动,),沿水平地面匀速前进，则以下说法正确是,(,),36/40,解析,小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，依据共点力平衡条件，拉力水平分力等于小孩和车所受摩擦力，故选项,A,错误；小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，依据共点力平衡条件，拉力、摩擦力协力与重力、支持力协力平衡，重力、支持力协力竖直向下，故拉力与摩擦力协力方向竖直向上，故选项,B,错误，,C,正确；小孩和车做匀速直线运动，故所受协力为零，故选项,D,正确。,答案,CD,37/40,5.,如图,10,所表示，水平地面上物体重,G,100 N,，受到与水平方向成,37,角拉力,F,60 N,，支持力,F,N,64 N,，摩擦力,F,f,16 N,，求物体所受协力及物体与地面间动摩擦因数。,图,10,38/40,答案,32 N,，方向水平向右,0.25,39/40,40/40,