高中物理 第三章 相互作用（第5课时）力的分解教师用书 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理教案VIP专享VIP免费

第5课时力的分解研究学考·明确要求]知识内容力的分解考试要求必考加试cc基本要求1.知道力的分解是力的合成的逆运算。2．知道力的分解所遵循的规则，体会确定分力方向的方法。3．掌握用作图法求分力的方法，并会用直角三角形知识计算分力。4．能进一步区分矢量和标量，知道力的平行四边形定则是矢量相加的普遍规则。5．初步掌握力的正交分解法，会分析生活和生产中简单的问题。发展要求1.了解三角形定则，知道其与平行四边形定则的本质相同。2．能运用三角形定则定性分析简单的力的动态变化问题。说明1.不要求用相似三角形知识求分力。2．不要求用求解斜三角形的知识求分力。基础梳理]1．定义已知一个力求它的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算。2．分解法则：遵循平行四边形定则。把一个已知力F作为平行四边形的对角线，与力F共点的平行四边形的两个邻边，就表示力F的两个分力F1和F2。3．分解依据：实际问题中，要根据力的实际作用效果进行分解。思考(1)如图1所示，一人可以用一长绳将陷入泥坑中的小车拉出。图1①人在绳子中间应向哪一方向用力拉最省力？人的拉力与绳子的张力是什么关系？②为何人施加于绳子上的拉力可以产生比拉力大得多的张力？(2)为了行车方便和安全，高大的桥往往有很长的引桥，如图2所示在引桥上，汽车重力有什么作用效果？从力的分解的角度分析，引桥很长有什么好处？图2答案(1)①人在绳子中间应向垂直车和树连线的方向用力拉最省力。人的拉力与绳子的张力是合力和分力的关系。②人的拉力产生两个效果，分别沿两绳伸长的方向分解，如图所示。由于角θ较小，所以绳子的张力F1、F2很大。(2)汽车重力的两个作用效果是垂直桥面向下使汽车压斜面和沿桥面向下使汽车下滑或阻碍汽车上行。高大的桥建造很长的引桥可以减小斜面的倾角，即减小汽车重力沿斜面向下的分力，使行车更安全。典例精析]【例1】如图3所示，一个重为100N的小球被夹在竖直的墙壁和A点之间，已经球心O与A点的连线与竖直方向成θ角，且θ＝60°，所有接触点和面均不计摩擦。试求小球对墙面的压力F1和对A点压力F2。图3解析小球的重力产生两个作用效果：压紧墙壁和A点，作出重力及它的两个分力F1′和F2′构成的平行四边形，如图所示。小球对墙面的压力F1＝F1′＝mgtan60°＝100N，方向垂直墙壁向右；小球对A点的压力F2＝F2′＝＝200N，方向沿OA方向。答案100N200N技巧点拨](1)一个力可以有无数对分力，但在具体问题中，一般根据这个力在该问题中的实际效果来分解，这就要求在分解力之前必须弄清楚力的作用效果。具体方法：―――→――――――――→―――――――→(2)如下表所示是将重力按作用效果分解的几个实例。实例分析质量为m的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使物体沿斜面下滑，相当于分力F1的作用；二是使物体垂直压紧斜面，相当于分力F2的作用。F1＝mgsinα，F2＝mgcosα质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时，其重力产生两个效果：一是使球垂直压紧挡板，相当于分力F1的作用；二是使球垂直压紧斜面，相当于分力F2的作用。F1＝mgtanα，F2＝质量为m的光滑小球被细绳挂在竖直墙壁上，其重力产生两个效果：一是使球垂直压紧墙面，相当于分力F1的作用；二是使球拉绳，相当于分力F2的作用。F1＝mgtanα，F2＝A、B两点位于同一水平线上，质量为m的物体被AO、BO两等长的绳拉住，其重力产生两个效果：一是使物体拉OA绳，相当于分力F1的作用；二是使物体拉OB绳，相当于分力F2的作用。F1＝F2＝即学即练]1．(2015～2016浙江湖州高一上第一次联考)如图4所示为剪式千斤顶，是用来顶起汽车的装置。当摇动把手时，螺纹轴就迫使千斤顶的左右两臂靠拢，同时抬起重物。汽车对千斤顶的压力为1.0×105N。则当千斤顶两臂间的夹角为120°时，其两臂受到的压力各是多大；若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将怎样变化()图4A．1.0×105N，变小B．1.0×105N，变大C．2.0×105N，变大D．0.5×105N，变小解析(1)将汽车对千斤顶的压力F分解为沿两臂的两个分力F1、F2，如图所示，由于两臂间的夹角为120°，故分力等于合力，因此根据对称性可知两臂受到的压力等于1.0×105N。(...