第 2 节 力的分解一、正确理解力的分解1.对力的分解的理解(1)遵循法则:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则
(2)等效替代:一个力可以用多个分力来等效替代
当分力确定时,合力是唯一的;但合力确定时,由于分解方式多种多样,分力是不唯一的
2.分解原则及解题思路(1)分解原则:根据力的实际作用效果分解
(2)常见实例分析:实例物体静止接触面光滑接触面光滑重力产生的两个效果沿斜面下滑趋势的分力F1=mgsinα,压紧斜面的分力 F2=mgcosα压紧挡板的分力 F1=mgtanα,压紧斜面的分力 F2=mg/cosα压紧墙壁的分力F1=mgtanα,拉紧悬线的分力 F2=mg/cosα(1)先根据力的实际效果确定两个分力的方向;(2)再根据两个分力的方向作出力的平行四边形;(3)解三角形或解平行四边形,计算出分力的大小和方向,三角形的边长表示力的大小,夹角表示力的方向
【例 1】把一个物体放在倾角为 θ 的斜面上,物体并没有在重力作用下竖直下落,从力的作用效果看,应怎样将重力分解
两个分力的大小与斜面倾角有什么关系
解析:通过实验可类比观察重力的作用效果,如图甲所示,用两块粘有海绵的木板组合,将一铁球放到其上,观察两板上海绵凹陷情况:A 面和 B 面均有凹陷,说明重力产生了两个作用效果,既压 A,又压 B
由此类比可知斜面物体的重力有两方面的效果:一是使物体沿斜面下滑,另一是使物体压紧斜面
所以,重力应分解为平行于斜面使物体下滑的分力 F1、垂直于斜面使物体压紧斜面的力 F2
(如图乙所示)将重力分解成如图所示的 F1和 F2,由几何关系可知:F1=Gsinα,F2=Gcosα
答案:见解析1-1 在斜面和竖直挡板间放一光滑球体时,重力产生的效果如果再沿垂直于斜面和沿斜面向下分解,便会得到两个答案:F1=G·cosθ,F2=G·sinθ,对吗