①力的分解具有确定解的几种情况
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高中物理力的分解题解析与解答技巧在高中物理学习中,力的分解题是一个常见的题型。
掌握力的分解技巧对于解决这类题目非常重要。
本文将通过具体题目的举例,分析解题思路,并给出解答技巧,帮助高中学生更好地应对这类问题。
一、问题引入假设有一位学生小明,他正在学习力的分解。
下面我们通过一个例题来引入这个话题。
例题1:一个力F=10N作用在一个物体上,根据实验测得这个力可以被分解为两个力F1和F2,F1=6N,F2=8N。
请问F1和F2的合力是多少?二、解题思路解决力的分解问题,首先需要明确力的合成与分解的概念。
力的合成是指将多个力合成为一个力的过程,力的分解则是将一个力分解为多个力的过程。
在力的分解题中,我们通常需要根据已知的力及其分解方向,求解合力的大小和方向。
对于例题1,我们可以通过以下步骤解答。
1. 绘制力的分解图根据题目中的信息,我们可以绘制出力的分解图。
图中箭头表示力的大小和方向,图中F表示力F=10N,F1表示力F1=6N,F2表示力F2=8N。
2. 利用三角形法则求解合力根据三角形法则,我们可以得到合力Fh的大小和方向。
将力F1和力F2的箭头平行移动,使其起点与力F的起点重合,终点与力F的终点重合,然后连接起点和终点,即可得到合力Fh的大小和方向。
3. 计算合力的大小根据三角形法则,我们可以得到合力Fh的大小。
在图中,我们可以看到合力Fh的大小约为14N。
三、解答技巧在解答力的分解题时,我们可以运用以下技巧:1. 熟练掌握三角形法则三角形法则是解决力的合成与分解问题的基本方法。
通过将力的箭头平行移动,连接起点和终点,我们可以得到合力的大小和方向。
因此,熟练掌握三角形法则是解决力的分解题的关键。
2. 注意力的正负方向在力的分解题中,力的分解方向通常已给出。
我们需要注意力的正负方向,以保证计算的准确性。
在绘制力的分解图时,箭头的方向应与题目中给出的分解方向一致。
3. 画图清晰明了在解答力的分解题时,我们应该画出清晰明了的分解图。
力的分解知识集结知识元力的分解知识讲解力的分解一、力的分解1.力的分解:求一个已知力的分力叫做力的分解.2.分解规律:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则,即把已知力作为平形四边形的对角线,那么,与已知力共面的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力.3.力的分解方法:根据力F产生的作用效果,先确定两个分力的方向,再根据平行四边形定则用作图法作出两个分力F1和F2的示意图,最后根据相关数学知识计算出两个分力的大小二、力的分解的解的问题1.已知两分力方向(1)两分力方向在一条直线上时当两力与合力同向时,无论是同向还是反向,均有无数组解.(2)两分力不在一条直线上时要使问题有解,合力必夹在两分力之间,仅有一组解.2.已知一个分力的大小和方向合力与一个确定的分力已经确定了三角形的三个顶点(三力在一条直线上的情况可看成是压扁的三角形),由三角形定则知,解是唯一的.3.已知两个分力的大小要使问题有解,两个分力的代数和不能小于合力的大小;差的绝对值不能大于合力的大小.在这个前提下讨论,可以做图得到结果.(1)当时在平面内有两解,在空间中有无数解.(如图所示)(2)当时,有唯一解(3)当时,有唯一解4.已知其中一分力F1的方向和另一分力F2的大小时(1)已知方向的分力与合力成锐角时(2)已知方向的分力与合力成直角或钝角时当时,无解.当时,有唯一解.按力的效果进行分解一、按效果分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二、分解方法:1.根据力的实际作用效果确定两个分力的方向2.根据两个分力的方向做平行四边形3.根据平行四边形和相关的数学知识,求出两个分力的大小和方向.正交分解法正交分解法是把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解,其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算,它是处理力的合成和分解的复杂问题的一种简便方法,其步骤如下:1.正确选定直角坐标系.通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴方向的选择则应根据实际问题来确定,原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即:使向两坐标轴投影分解的力尽可能少.在处理静力学问题时,通常是选用水平方向和竖直方向上的直角坐标,当然在其他方向较为简便时也可选用.2.分别将各个力投影到坐标轴上,分别求出x轴和y轴上各力的投影的合力F x和F y:F x=F1x+F2x+F3x+……;F y=F1y+F2y+F3y+……(式中的F1x和F1y是F1在x轴和y轴上的两个分量,其余类推.)这样,共点力的合力大小为:F=.3.设合力的方向与x轴正方向之间的夹角为α,因为tanα=,所以,通过查数学用表,可得α数值,即得出合力F的方向.特别的:若F=0,则可推得F x=0,F y=0.这是处理多个力作用下物体平衡问题的常用的好办法.例题精讲力的分解例1.关于力的分解,下列说法中不正确的是()A.一个力可以分解成两个比它大的分力B.一个力可分解成两个大小跟它相等的力C.如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力就是唯一的D.如果一个力以及它的一个分力大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了例2.如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角α,且α为锐角,则()A.当F1>F sinα时,一定有两解B.当F1=F sinα时,有唯一解C.当F1<F sinα时,无解D.当F sinα<F1<F时,一定有两解例3.如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成53°角时,物块也恰好做匀速直线运动.则物块与桌面间的动摩擦因数为(不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6)()A.B.C.D.当堂练习单选题练习1.在日常生活中,力的分解有着广泛的应用,如甲图用斧子把木桩劈开的图,已知两个侧面之间的夹角为2θ,斧子对木桩施加一个向下的力F时,产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2,由乙图可得下列关系正确的是()A.B.C.D.练习2.如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是()A.当m一定时,θ越大,轻杆受力越小B.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大D.当θ一定时,M越小,可悬挂重物C的质量m越大练习3.将一个有确定方向的力F=10N分解成两个分力,已知一个分力有确定的方向,与F成30°夹角,另一个分力的大小为6N,则在分解时()A.有无数组解B.有两组解C.有唯一解D.无解练习4.为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是()A.减小上山车辆受到的摩擦力B.减小上山车辆的重力C.减小上山车辆对路面的压力D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力练习5.关于力的分解,下列说法中不正确的是()A.一个力可以分解成两个比它大的分力B.一个力可分解成两个大小跟它相等的力C.如果一个力和它的一个分力的大小方向确定,那么另一个分力就是唯一的D.如果一个力以及它的一个分力大小和另一个分力的方向确定,这两个分力就完全确定了练习6.已知两个共点力F的合力为2N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为N.则()A.F2的方向是唯一的B.F2有无数个可能的方向C.F1的大小是唯一的D.F1的大小可取N练习7.如图中按力的作用效果分解正确的是()B.C.D.A.练习8.如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球.若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G,则G的两个分力的方向分别是图中的()A.1和4 B.3和4 C.2和4 D.3和2练习9.如图,研究物体沿斜面下滑时,常把物体所受的重力分解为()A.斜面支持力和下滑力B.沿斜面向下的下滑力和垂直在斜面上的压力C.平行于斜面向下的分力和垂直于斜面向下的分力D.下滑力和垂直于斜面向下的分力练习10.如图所示,倾角为θ的斜面上固定有一竖直挡板,重为G的光滑小球静止时对斜面的压力为N,小球的重力按照产生的作用效果可分解为()A.垂直于斜面的分力和水平方向的分力,且B.垂直于斜面的分力和水平方向的分力,且N=G cosθC.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力,且D.垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力,且N=G cosθ练习11.如图所示,倾角为15°的斜面上放着一个木箱,现有一个与水平方向成45°角的拉力F斜向上拉着木箱.分别以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立坐标系,把F分解为沿着两个坐标轴的分力.则分力F x和F y的大小分别为()A.F cos15°、F sin15°B.F cos30°、F sin30°C.F cos45°、F sin45°D.F cos60°、F sin60°练习12.如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m1、m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ.在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均处于静止状态,已知m1下表面光滑,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.弹簧可能处于压缩状态B.弹簧弹力的大小为C.地面对m2的支持力可能为零D.地面对m2的摩擦力大小为F练习13.如图所示,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成53°角时,物块也恰好做匀速直线运动.则物块与桌面间的动摩擦因数为(不计空气阻力,sin53°=0.8,cos53°=0.6)()A.B.C.D.多选题练习1.如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力减小,可采取的方法是()A.只增加绳的长度B.只减小重物的质量C.只将病人的脚向左移动D.只将两定滑轮的间距增大练习2.将一个力F分解为两个分力F1和F2,则下列说法中正确的是()A.F1和F2的代数和等于FB.F1和F2两个分力在效果上可以取代力FC.F是F1和F2的合力D.物体受到F1、F2和F三个力的作用练习3.图1为斧子劈开树桩的实例,树桩容易被劈开是因为形的斧锋在砍进木桩时,斧刃两侧会对木桩产生很大的侧向压力,将此过程简化成图2的模型,已知斧子是竖直向下且对木桩施加一个竖直向下的力F,斧子形的夹角为θ,则()A.斧子对木桩的侧向压力大小为B.斧子对木桩的侧向压力大小为C.斧锋夹角越大,斧子对木桩的侧向压力越大D.斧锋夹角越小,斧子对木桩的侧向压力越大练习4.如图所示,将力F分解为F1和F2两个分力,已知F1的大小和F2与F之间的夹角α,且α为锐角,则()A.当F1>F sinα时,一定有两解B.当F1=F sinα时,有唯一解C.当F1<F sinα时,无解D.当F sinα<F1<F时,一定有两解练习5.将力F分解为两个共点力,已知其中一个分力F1的方向与F的夹角为θ,则()A.若已知另一个分力的方向,就可得到确定的两个分力B.若已知F1的大小,就可以得到确定的两个分力C.若已知另一个分力的大小,一定可以得到确定的两个分力D.另一个分力的最小值为F sinθ练习6.已知两个共点力的合力为60N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为35N,下列说法中正确的有()A.F1的大小是唯一的B.F1的大小有两个可能的值C.F2有两个可能的方向D.可能任意方向填空题练习1.如图所示,重10N的物体静止在倾斜的长木板上,按照重力的实际作用效果将重力分解为:沿_____________方向的分力和沿____________方向的分力.请准确画出两个分力的图示(要求保留作图痕迹),由图示可读得:F1=______N,F2=______N.(精确到0.1N)按照重力作用的实际效果,可以将重力沿垂直木板方向和平行木板方向进行分解.木板上物体的重力,按效果分解的力图如图.解答题练习1.'已知共点力F1=10N,F2=10N,F3=5(1+)N,方向如图所示.求:(1)F1、F2的合力F合的大小和方向(先在图甲中作图,后求解);(2)F1、F2、F3的合力F合的大小和方向(先在图乙中作图,后求解).'练习2.'如图一大人拉着装有货物的木箱匀速前进,用的拉力为200N,车和货物的总重为500N.F与水平线的夹角为37°,(sin37°=0.6、cos37°=0.8)求:(1)F沿水平方向的分力和竖直方向的分力是多少?(2)地面对木箱的摩擦力是多少?方向向哪?(3)地面对木箱的支持力是多少?(4)画出木箱受力图.'练习3.'如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成60°角的力F2推该物块时,物块仍做匀速直线运动.已知物块与地面间的动摩擦因数为,求F1与F2的大小之比.'练习4.'如图1用水平拉力F刚好能使质量为m的物块在静止水平木板上做匀速直线运动,已知重力加速度为g,求:(1)物块与木板间的动摩擦因数μ是多少?(2)若将水平拉力F改为与水平方向斜向上成θ角度的拉力F1拉物块如图2,仍使物块沿该水平木板做匀速直线运动,则拉力F1为多大?(3)如图3若将木板一端固定,另一端抬高,使木板与水平面成α角度,形成一斜面,现用平行于斜面向上的力F2沿斜面向上拉物块,仍能使物块做匀速直线运动,则拉力F2又是多大?'。
初中物理力的分解分析初中物理中,学生学习了许多有关力的概念,比如力的定义、单位、测量方法等等。
同时,他们也学习了如何将一个力分解成若干个分力,这是初中物理中非常重要的内容。
下面将从以下两个方面来分析这个问题:力的分解和力的合成。
一、力的分解力的分解是指将一个力分解成两个或多个分力的过程。
它是物理中的一个非常重要的概念,也是应用十分广泛的一种技术。
1. 分解力的意义和用途分解力的最重要意义就是能够将一个复杂的力作用分解为若干个简单的力,方便对其进行分析和处理。
这对于研究机械结构、力学平衡、力学波动等方面都有着重要的意义。
比如一个物体受到的力往往是由多个力作用在其上面,如果要研究这个物体的运动状态,必须将这些力分开来进行分析,这就需要进行力的分解。
而在真实的生活中,也有很多这样的例子,比如几个人一起搬运物品、两个人共同敲击同一个钉子等等,这种情况下一般需要对力进行分解。
2. 分解力的方法和原理分解力的方法主要有几种:向量分解法、分力合力平衡法、力对偶分解法等。
其中向量分解法是最常用的,它的原理是根据三角函数的定理,将一个力按照不同的方向进行分解,最终得到力的所有分量。
同时,在力的分解过程中,往往需要用到勾股定理、正弦定理、余弦定理等数学知识。
比如有一个向下的斜面,一个物体在其上运动,需要分解法向力和平行力的分力。
此时可以根据斜面的倾角,求出各个分力的大小,进而求出物体在斜面上的运动加速度等信息。
二、力的合成与力的分解相反,力的合成是指将若干个力合成为一个合力的过程。
力的合成同样也是物理中非常重要的一个内容,与力的分解有着密切的联系。
1. 合成力的意义和用途合成力的意义在于将多个力合为一力,便于研究物体的受力情况。
在实际生活中,也有很多这样的例子,比如测量桥梁的受力情况、估算捆绑着货物的绳索的受力大小等等。
此时需要将各个力合为一力,才能对其进行分析。
2. 合成力的方法和原理合成力的方法主要有几种:向量合成法、力心合成法等。
力的分解基本知识点与练习题基本知识点一、分力的概念1、几个力,如果它们共同产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同,则这几个力就叫做那个力的分力那个力就叫做这几个力的合力;2、分力与合力是等效替代关系,其相同之处是作用效果相同;不同之处是不能同时出现, 在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑;二、力的分解1、力的分解的概念:求一个已知力的分力叫做力的分解;2、力的分解是力的合成的逆运算;同样遵守力的平行四边形定则:如果把已知力F作为平行四边形的对角线,那么,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、力的分解的特点是:同一个力,若没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的力因为对于同一条对角线.可以作出无数个不同的平行四边形,通常根据力的作用效果分解力才有实际意义;4、按力的效果分解力F的一般方法步骤:1根据物体或结点所处的状态分析力的作用效果2根据力的作用效果,确定两个实际分力的方向;3根据两个分力的方向画出平行四边形;4根据平行四边形定则,利用学过的几何知识求两个分力的大小;也可根据数学知识用计算法;三、对一个已知力进行分解的几种常见的情况和力的分解的定解问题将一个力F分解为两个分力,根据力的平行四边形法则,是以这个力F为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形;在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形;这说明两个力的合力可唯一确定,一个力的两个分力不是唯一的;要确定一个力的两个分力,一定有定解条件;假设合力F一定1、当俩个分力F1已知,求另一个分力F2,如图F2有唯一解;2、当俩个分力F 1, F2的方向已知,求这俩个力,如图F1, F2有唯一解3、当俩个分力F1, F2的大小已知,求解这俩个力;A、当F1F2一组解;B、F1F2,无解;C、F1F2,俩个解;4、当一个分力的方向已知,另一个大小未知;①2sinθ,无解; ②2sinθ,一个解;③2sinFθ,一组解; ④2sinθ,一组解⑤2sinθ为问题的临界条件;5、当一个分力的大小1F已知,求另一个分力2F;①当F1 、F 2时,只有一组解;②当F与2F的夹角先增大后减小, F2一直增大;四、力的正交分解法:1、将一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解的方法称为力的正交分解法;力的正交分解法是力学问题中处理力的最常用的方法;2、力的正交分解法的优点:其一,借助数学中的直角坐标系x,y对力进行描述;其二,几何图形关系简单,是直角三角形,解直角三角形方法多,容易求解;3、正交分解的实质:把力的平行四边形合成运算,转化成力的直线运算;4、正交分解的一般步骤:①建立x-O-y直角坐标系②将所有力依次向x轴和y轴上分解为Fx1、Fx2……,Fy1、Fy2……③分别求出x轴和y轴上的合力Fx、Fy④求出合力F,大小F y2 、Fx2 方向Fx、 Fy tan5、正交坐标系的选取原则①把更多的力,放在x轴和y轴上,分解的越少,解题越简单;②把加速度的方向,建立成一个轴,垂直加速度的方向为另一个轴,有时要分解加速度③正交分解的最高目标,使解题简单;复习练习题一、选择题;1.一个力F分解为两个力F1和F2,那么下列说法中错误的是是物体实际受到的力和F2不是物体实际受到的力C.物体同时受到F1、F2和F三个力作用和F2共同作用的效果与F相同2.下列说法中错误的是 A.一个力只能分解成惟一确定的一对分力B.同一个力可以分解为无数对分力 C.已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定值D.已知一个力和它的两个分力方向,则两分力有确定值3. 已知某力的大小为10 N,则不可能将此力分解为下列哪组力N、3 N N、6 N N、100 N N、400 N4.下列哪一组物理量在运算时遵从平行四边形定则A.位移、速度、加速度、力B.位移、长度、速度、电流C.力、位移、热传递、加速度D.速度、加速度、力、路程5. 在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是A. 重力和斜面的支持力B. 重力,下滑力和斜面的支持力C. 重力,下滑力D. 重力,支持力,下滑力和正压力6.将一个力分解成两个力,则这两个分力与合力的关系是A.两分力大小之和一定等于合力的大小B.任一分力都一定小于合力C.任一分力都一定大于合力D.任一分力都可能大于、小于或等于合力7.物体在斜面上保持静止状态,下列说法中正确的是①重力可分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力②重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力③物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力④重力垂直于斜面方向的分力与斜面对物体的支持力是一对平衡力A.①②B.①③C.②③D.②④ 8.上海南浦大桥,桥面高46m,主桥全长846m,引桥全长7500m,引桥做得这样长的主要目的是A.减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力B.减小汽车对桥面的压力C.增大汽车的下滑力D.减小汽车的下滑力9.在水平木板上放一个小铁块,逐渐抬高木板一端,在铁块下滑前的过程中,铁块受到的摩擦力F 和铁块对木板的正压力F N 的变化情况是A. F 和F N 都不断增大B. F 增大,F N 减小C. F 减小,F N 增大D. F和F N 都减小10.如图,某同学把放在斜面上的木箱的重力分解为F 1和F 2两个力,F 1平行于斜面向下,F 2垂直于斜面向下,下列关于这两个力的说法中,正确的是A. F 1是木箱受的力B. F 2是斜面受的压力C. F 2是木箱受的力D.斜面受的压力与F 2大小相等11.在图中两个体重相同的小孩静止坐在秋千上,两秋千的绳子是一样的;下面的叙述正确的是A.甲中绳子容易断B.乙中绳子容易断C.甲、乙中绳子一样容易断D.不确定12.用三根轻绳将质量为m 的物块悬挂在空中,如图所示,已知绳ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为30o 和60o, A F F G则ac 绳和bc 绳中的拉力分别为 23,21mg 21,23mg 43,21mg 21,43mg 13.三段不可伸长的细绳OA 、OB 、OC 能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图所示,其中OB 是水平的,A 端、B 端固定,若逐渐增加C 端所挂物体的质量,则最先断的绳是A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB ,也可能是OC14.两绳相交,绳与绳、绳与天花板间夹角的大小如图所示,现用一力F 作用于交点A,F 与右绳间的夹角为a ,保持F 的大小不变,改变a 角的大小,忽略绳本身的重力,则下述哪种情况下,两绳所受的拉力相等=150o =135o =120o =90o15.一质量为m 的物体放在水平面上,在与水平面成θ角的力F 的作用下由静止开始运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,如图所示,则物体所受摩擦力 F f<μmg =μmg >μmg D.不能确定二、填空题;1.复习:力的合成原则:_________________;2.力的分解是_________________的逆运算,它也遵守_________________定则;3.将竖直向下的20N 的力,分解为两个力,其中一个力大小为15N,水平向左,则另一个分力的大小为__________N,方向__________;4.如图,力F=50N 作用于放在水平面上的物体,F 与水平成37°角,如果根据F 的作用效果将它分解成两个力,那么较小的分力F 1=__________N,较大的分力F 2=__________N;要求画出力的分解图,已知sin37°=,cos37°=5.重力为G 的物体放在倾角为α的固定斜面上,现对物块施加一个与斜面垂直的压力F,如图所示,则物体对斜面的压力的大小为__________;6.如图所示,物体静止在光滑水平面上,受到一个水平恒力F 1的作用,要使物体沿OA 方向作直线运动,必须对物体再施加一个力F 2,这个力的最小值为__________; OA 与水平方向的夹角为θ7.已知一个力F=100N,把它分解为两个力,已知其中一个分力F 1与F 的夹角为30°,则另一个分力F 2的最小值为__________N;8.将18N 竖直向下的力,分解为两个分力,其中一个分力沿水平方向且大小为24N,则另一个分力的大小是__________N;三、解答题;1.如图,重力等于G 的球放在倾角为α的斜面上,用一块竖直的板挡住,请根据重力的作用效果分解重力,并计算两分力的大小;2.如图所示,在三角架B 点用一根细绳挂一个50N 的重物G,求横梁AB 和斜梁BC所受的力;3.如图所示,一半径为r 的球重为G,它被长为r 的细绳挂在光滑的竖直墙壁上;求:1细绳拉力的大小;2墙壁受的压力的大小;4.如图所示,两条轻绳AO=BO,A、B两端分别与均质水泥杆的两端固定;现在O点用F=600N的竖直向上的力吊起水泥杆,求在下列两种情况下,力F沿两条绳方向的两个分力的大小:1∠AOB=120°;2∠AOB=90°;5.用两根轻质的绳子AB和BC吊一个0.5kg的灯,如果BC绳处于平,AB绳与水平夹角为60°,求绳AB和BC所受的拉力;g=kg参考答案一、选择题;1. C2. A3. A4. A5. A6. D7. D8. A9. B 10. D 11.B 12. A13. A 14. B 15. A二、填空题;1. 平行四边形定则2. 力的合成;力的平行四边形3. 25;斜向右下,与水平面呈53°角sinθ7. 50 8. 304. 30 ;405. F+Gcosα6. F1三、解答题;1. 水平向左的力,大小为Gtanα;垂直斜面向下的力,大小为G/cosα2. 50√3N;100N3. 12√3G/3 2√3G/34. 1600N 2300√2N5. 98√3/3N; 49√3/3N。
高一物理力的分解知识点高一物理力的分解知识点力的分解是力的合成的逆运算,概念:求一个力的分力的过程。
同样遵守平行四边形定则。
如果一个力作用于某一物体上,它对物体产生的效果跟另外几个力同时作用于同一物体而共同产生的效果相同,这几个力就是那个力的分力。
力的分解例如,在木板上固定两根橡皮绳,并在两绳结点处系上两根细线。
如图365所示,用一竖直向下的力F把结点拉至某一位置O,注意观察拉力F所产生的效果。
接着,用沿BO方向的拉力F1专门拉伸OB,沿AO方向的拉力F2专门拉伸OA,当F1、F2分别为适当值时,结点也被拉至位置O。
F1、F2共同作用的效果与F作用的`效果相同,F1、F2就叫做拉力F的分力。
求一个力的分力叫做力的分解。
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。
2、如何进行力的分解三角形定则即将两个分力首尾相接,则合力就是由f1尾端指向f2首端的有向线段。
把两个矢量首尾相接从而求出和矢量的方法,叫做三角形定则。
平行四边形定则两个力合成时,两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这就叫做平行四边形定则正交分解法研究对象受多个力,对其进行分析,有多种办法,我认为正交分解法不失为一好办法,虽然对较简单题用它显得繁琐一些,但对初学者,一会儿这方法,一会儿那方法,不如都用正交分解法(高中较为常用)。
可对付一大片力学题,以后熟练些了,自然别的方法也就会了。
正交分解法斜面应用正交分解法物体受到多个力作用时求其合力,可将各个力沿两个相互垂直的方向直行正交分解,然后再分别沿这两个方向求出合力,正交分解法是处理多个力作用问题的基本方法,值得注意的是,对方向选择时,尽可能使落在、轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。
步骤为:①正确选择直角坐标系,一般选共点力的作用点为原点,水平方向或物体运动的加速度方向为X轴,使尽量多的力在坐标轴上。
物理力的分解公式高一物理力的分解知识点1、什么是力的分解力的分解是力的合成的逆运算,概念:求一个力的分力的过程。
同样遵守平行四边形定则。
如果一个力作用于某一物体上,它对物体产生的效果跟另外几个力同时作用于同一物体而共同产生的效果相同,这几个力就是那个力的分力。
力的分解例如,在木板上固定两根橡皮绳,并在两绳结点处系上两根细线。
如图365所示,用一竖直向下的力F把结点拉至某一位置O,注意观察拉力F所产生的效果。
接着,用沿BO方向的拉力F1专门拉伸OB,沿AO方向的拉力F2专门拉伸OA,当F1、F2分别为适当值时,结点也被拉至位置O。
F1、F2共同作用的效果与F 作用的效果相同,F1、F2就叫做拉力F的分力。
求一个力的分力叫做力的分解。
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。
2、进行力的分解力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则:把一个已知力作为平行四边形的对角线,那么于已知力共点的平行四边形的两条邻边就表示已知力的两个分力。
然而,如果没有其他限制,对于同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形。
力的分解为此,在分解某个力时,常可采用以下两种方式:①按照力产生的实际效果进行分解先根据力的实际作用效果确定分力的方向,再根据平行四边形定则求出分力的大小。
②根据正交分解法进行分解先合理选定直角坐标系,再将已知力投影到坐标轴上求出它的两个分量。
关于第②种分解方法,这里我们重点讲一下按实际效果分解力的几类典型问题:放在水平面上的物体所受斜向上拉力的分解将物体放在弹簧台秤上,注意弹簧台秤的示数,然后作用一个水平拉力,再使拉力的方向从水平方向缓慢地向上偏转,台秤示数逐渐变小,说明拉力除有水平向前拉物体的效果外,还有竖直向上提物体的效果。
所以,可将斜向上的拉力沿水平向前和竖直向上两个方向分解。
斜面上物体重力的分解所示,在斜面上铺上一层海绵,放上一个圆柱形重物,可以观察到重物下滚的同时,还能使海绵形变有压力作用,从而说明为什么将重力分解成F1和F2这样两个分力。
力的分解与合成力的分解和合成是力学中的重要概念,它们帮助我们理解和解决各种力的问题。
本文将介绍力的分解和合成的基本原理、应用场景以及相关公式。
一、力的分解力的分解是指将一个力分解为两个或多个分力的过程。
根据物理学中的原理,任何一个力都可以被分解为两个相互垂直的分力,分别称为水平分力和垂直分力。
这种分解可以帮助我们更好地理解和计算力的作用。
举个例子,假设有一个力F作用在一个物体上,我们可以将这个力分解为水平分力Fx和垂直分力Fy。
水平分力是指力在水平方向上的分量,垂直分力是指力在垂直方向上的分量。
力的分解可以用以下公式表示:Fx = F * cosθFy = F * sinθ其中,F是原始力的大小,θ是原始力与水平方向的夹角。
力的分解在物理学中有广泛的应用。
例如,在斜面上有一个物体,我们可以将重力分解为平行于斜面的分力和垂直于斜面的分力,以便更好地理解物体在斜面上的运动特性。
同时,力的分解也有助于解决平面静力学中的力平衡问题。
二、力的合成力的合成是指将两个或多个力合成为一个合力的过程。
对于位于同一点的力,它们可以通过力的合成得到一个和力的效果相等的合力。
合力的大小和方向可以通过力的合成公式计算得到。
假设有两个力F1和F2作用于同一个物体上,力的合成公式可以表示为:F = √(F1² + F2² + 2F1F2cosθ)其中,F1和F2是两个力的大小,θ是两个力之间的夹角。
力的合成在实际生活中有许多应用。
例如,在力学悬挂系统中,悬挂物体所受的合力决定了系统的平衡状态。
通过合理地合成悬挂物体所受的力,我们可以实现平衡的目标。
三、力的分解与合成的实例下面以一个实际的例子来说明力的分解与合成的应用。
假设有一个物体斜靠在一面墙上,墙壁对物体的支持力可以分解为水平方向的分力和垂直方向的分力。
水平方向的分力将物体推向墙壁,垂直方向的分力支撑住物体的重量。
同时,物体对墙壁也施加了一个作用力。
这个作用力可以分解为施加在墙面上和施加在地面上的两个分力。
力的合成与分解知识要点归纳一、力的合成1.合力与分力:如果几个力共同作用产生的效果与某一个力单独作用时的效果相同,则这一个力为那几个力的,那几个力为这一个力的.2.共点力:几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫做共点力.3.力的合成:求几个力的的过程.4.平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力的线段为作平行四边形,这两个邻边之间的就表示合力的大小和方向.二、力的分解1.力的分解:求一个力的的过程,力的分解与力的合成互为.2.矢量运算法则:(1)平行四边形定则(2)三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连结起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的为合矢量.3.力的分解的两种方法1)力的效果分解法①根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;②再根据两个实际分力方向画出平行四边形;③最后由平行四边形和数学知识(如正弦定理、余弦定理、三角形相似等)求出两分力的大小.2)正交分解法①正交分解方法:把一个力分解为互相垂直的两个分力,特别是物体受多个力作用时,把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去,然后分别求出每个方向上力的代数和.②利用正交分解法解题的步骤首先:正确选择直角坐标系,通常选择共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上.其次:正交分解各力,即分别将各力投影在坐标轴上,然后求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力F x 和F y :F x =F 1x +F 2x +F 3x +…,F y =F 1y +F 2y +F 3y +…再次:求合力的大小F =F x 2+F y 2 ,确定合力的方向与x 轴夹角为θ=arctan F y F x. 4.将一个力分解的几种情况:①已知合力和一个分力的大小与方向:有唯一解②已知合力和两个分力的方向:有唯一解③已知合力和两个分力的大小(两分力不平行):当F1+F2<F 时无解;当F1+F2>F 时有两组解④已知一个分力F 1的方向和另一个分力F 2的大小,对力F 进行分解,如图4所示则有三种可能:(F 1与F 的夹角为θ) 当F 2<F sin θ时无解;当F 2=F sin θ或F 2≥F 时有一组解;当F sin θ<F 2<F 时有两组解.5.注意:(1)合力可能大于分力,可能等于分力,也可能小于分力的大小。
新高一物理力的分解知识点自然界中的物体往往受到多个力的作用,而这些力的合力会导致物体在空间中的运动状态发生改变。
在理解这种力的作用过程中,力的分解是非常重要的一个概念。
力的分解能够将一个合力分解为多个独立的分力,从而更好地理解力的作用方式和力的方向性。
本文将介绍新高一物理力的分解知识点。
一、力以及向量的概念在开始介绍力的分解之前,我们首先需要了解力以及向量的概念。
力是物体相互作用时产生的一种物理量,其大小可以用牛顿(N)来表示。
而向量是表示有大小和方向的物理量。
在力的分解过程中,我们需要将力的矢量分解为水平方向和垂直方向的两个分力,这样才能更好地描述物体的运动状态。
二、力的分解方法力的分解方法有两种,分别是水平方向和垂直方向的分解。
首先,来看看水平方向的力的分解。
当一个物体受到多个力的作用时,我们可以通过几何画图法将水平力和垂直力分别绘制成力的向量。
然后,我们可以通过几何方法得到合力的大小和方向,进而将合力分解为水平方向和垂直方向的两个分力。
这样,我们就可以更好地了解力对物体的影响。
进一步地,我们来看看垂直方向的力的分解。
与水平方向的分解类似,如果一个物体受到一个力的作用,则可以通过几何画图法将该力的向量进行绘制。
然后,我们可以利用几何方法得到该力在垂直方向上的分力大小以及方向。
通过这种分解方法,我们能够更好地理解力在垂直方向上的作用,并且为接下来的物理问题解决提供了便利。
三、力的分解的应用力的分解在实际生活中有着广泛的应用。
例如,在运动学中,我们需要了解物体在斜面上的运动情况。
假设一个物体受到斜面的重力以及水平方向的力的作用,我们可以将斜面的重力分解为垂直于斜面方向的和平行于斜面方向的两个分力。
这样,我们能够更好地描述物体在斜面上的加速度,并且通过这种分解方法解决相关问题。
另外,在机械课程中,力的分解也有着重要的应用。
例如,在平衡问题中,我们需要确定多个力的合力为零。
利用力的分解,我们可以将合力分解为水平方向和垂直方向的两个分力,并分别对它们进行分析。
高一必修一力的分解知识点一、力的概念和力的作用效果力是物体之间相互作用的一种表现,可以改变物体的形状、速度和方向。
力的作用效果有三种:改变物体的静止状态,改变物体的运动状态,改变物体的形状。
二、力的分类根据力的来源和作用对象的不同,力可以分为接触力和非接触力。
接触力是通过物体的接触传递的,如摩擦力、支持力等;非接触力是不需要物体接触就能够作用到物体上的力,如重力、电磁力等。
三、力的合成与分解1. 力的合成当一个物体上受到多个力的作用时,可以将这些力按照一定的方法合成为一个力,称为合力。
力的合成可以按照平行四边形法则或三角法则进行。
2. 力的分解与合力相反,力的分解是将一个力按照一定的方法分解为若干个力,这些力的合成就是原来的力。
力的分解可以按照水平垂直分解或任意方向分解。
四、平衡条件与平衡分析1. 一个物体处于力的作用下保持静止或者做匀速直线运动的状态称为平衡状态。
平衡状态可以分为静力平衡(物体静止)和动力平衡(物体做匀速直线运动)两种。
2. 平衡条件物体处于平衡状态下,力的合成为零。
静力平衡的平衡条件为合力为零,转动力矩为零;动力平衡的平衡条件为合外力为零,合外力矩为零。
3. 平衡分析对于给定的物体和力的情况,可以通过平衡分析来确定物体是否处于平衡状态,以及求解未知力的大小和方向。
平衡分析可以通过绘制图像、列方程组等方式进行求解。
五、力的作用效果与运动状态1. 力的作用效果力的作用效果包括改变物体的形状、速度和方向。
力越大,产生的效果越显著。
2. 运动状态力对物体的运动状态有影响。
当合外力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态;当合外力不为零时,物体将发生加速度,运动状态将发生改变。
六、力的计算1. 力的计算公式力的计算使用的是牛顿第二定律,即F=ma。
其中,F表示力的大小,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
2. 力的单位和量纲国际单位制中,力的单位为牛顿(N)。
力的量纲为质量乘以加速度,即[N]=[kg·m/s²]。
力的分解实验原理力的分解实验原理是指把一个力分解为若干个力的合成,以便研究力的作用效果。
通过力的分解,可以更好地理解力的性质和作用规律。
力是一种物理量,具有大小、方向和作用点三个基本特征。
力可以同时受到多个力的作用,这时候就需要对力进行分解。
力的分解实验主要基于两个原理:平行四边形法则和三角形法则。
1. 平行四边形法则:平行四边形法则是力的分解实验中最常用的方法之一。
根据力的平行四边形法则,将力按照合力方向分解为两个力,这两个力与原力构成一个平行四边形的对角线。
具体过程如下:(1) 将原力画成一个箭头,表示力的大小和方向。
(2) 通过力的作用点,画一条平行于合力的线段,表示力1的大小和方向。
(3) 通过力的末端,画一条与合力垂直的线段,表示力2的大小和方向。
(4) 连接力1的起点和力2的终点,得到一个平行四边形。
2. 三角形法则:三角形法则是力的分解实验中另一种常用的方法。
根据力的三角形法则,将力按照合力方向分解为两个力,这两个力与原力构成一个与原力共边的三角形。
具体过程如下:(1) 将原力画成一个箭头,表示力的大小和方向。
(2) 通过力的起点和终点,画一条与原力共边、与合力垂直的线段,表示力1的大小和方向。
(3) 通过力1的终点,画一条与合力平行的线段,表示力2的大小和方向。
(4) 连接力2的起点和原力的起点,得到一个与原力共边的三角形。
通过力的分解实验,可以进一步研究力的作用效果。
例如,可以研究力的平衡条件、受力物体的运动状态等。
此外,力的分解实验也有助于改变力的方向和大小,以适应特定的需求。
力的分解实验可以在实验室或课堂上进行。
实验过程中,通常需要使用力箱、力计等实验仪器,以测量力的大小。
同时,还需要使用直尺和量角器等工具,以准确地画出力的分解图像。
在实验中,为保证实验结果的准确性,应注意以下事项:(1) 实验仪器应校准好,确保测量结果准确。
(2) 实验环境应稳定,避免外界干扰。
(3) 实验操作应轻柔、精确,避免对实验结果的影响。
力分解典型例题五种解法力分解解题思路:力分解问题关键是根据力作用效果,画出力平行四边形,接着就转化为一个根据已知边角关系求解几何问题,因此其解题基本可表示为思路例题:如图所示,物体重力G=100N,试求绳AB,BC 所受力大小.C( 如图一 )C G=100N(图二)方法1: 力分解 ( 如图一 ) F AB =F 2=G/tg53。
=100N ×3/4 = 75N F BC =F 1=G/sin53。
= 100N × 5/4 = 125N方法二: 力合成 (三个力作用下物体处于平衡状态如图二) F BC =F 1=G/ sin 53。
= 100N × 5/4=125N F AB =F 合=G/tg53。
= 100N × 3/4=75N方法三: 力合成(如图三) G=100N(图三)C G=100N(图四)C 轴G=100N演变:如果绳子AB,BC 承受最大拉力一样,在不断增加重物质量情况下,哪一根绳子先断。
F 合=G=100N F BC = F 合/ sin 53。
= 100N × 5/4 = 125N F AB =F 合/tg53。
= 100N × 3/4 = 75N方法四: 力合成(如图四) F 合 = F BC (平衡力) F AB = G/tg53。
= 100N × 3/4 = 75NF BC = F 合=G/ sin 53。
= 100N × 5/4 = 125N方法5: 力合成(如图五) 以B 点为坐标原点建立直角坐标系。
由于F BC 不在坐标轴把它分解到X 轴和Y 轴分别是 F BCX , F BCY 在X 轴F BCX = F AB 在Y 轴 F BCY= G=100N F BC = F BCY / sin 53。
= 100N × 5/4 = 125N F AB = F BCX /tg53。
力的分解Ⅰ力的分解的几种典型情况将一个力按一定条件分解时合力可能能按要求进行分解,即有解,也可能不能按要求进行分解,即无解。
分析是否有解的方法是看代表合力的有向线段与代表分力的有向线段能否按要求构成平行四边形,如果能构成平行四边形,说明有解;如果它们不能构成平行四边形,说明无解。
典型的情况有以下几种:(1)已知合力和两个分力的方向时,有唯一解,如下图所示。
(2)已知合力和一个分力的大小和方向时,有唯一解,如下图所示。
(3)已知合力以及一个分力的大小和另一个分力的方向时,有下面几种可能:如图所示,①当Fsin θ<F2<F时,有两解。
②当F2=Fsin θ时,有唯一解。
③当F2<Fsin θ时,无解。
④当F2>F时,有唯一解。
小试牛刀:例:如图所示,物体静止在光滑水平面上,力F作用于物体上的O点,现要使物体受到由O指向O′方向的合力(F与OO′都在同一平面内,与OO′间夹角为θ)。
那么,必须同时再加一个力,这个力的最小值()A.Fcos θB.Fsin θC.Ftan θ D.Fcot θ【答案】B【解析】已知合力F合的方向由O指向O′,但大小不确定,又已知一个分力F的大小和方向,确定另一个分力(设为Fx)的最小值。
根据三角形定则可画出一个任意情况,如图甲所示。
从图中可看出,Fx的大小就是过F的箭头向直线OO′上所引直线的长度,在不考虑合力大小的情况下,欲使Fx最小,应使Fx与直线OO′垂直,如图乙所示,此时Fx=Fsin θ。
力的分解1.定义:已知一个力求它的分力的过程。
2.与力的合成的关系:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则。
3.分解法则: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。
如图所示。
4.分解依据:依据平行四边形定则,如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。
实际问题中,应把力向实际作用效果方向来分解。
物理力的分解
物理力的分解是指将一个作用在物体上的力分解为多个力的过程。
这个过程有时被称为力的分解或力的合成。
通常情况下,我们将一力分解为两个或多个分力,这有助于更好地理解物体的运动或静止状态。
最常见的情况是将一个力分解为沿着坐标轴方向的分力。
在某些情况下,可能会使用其他坐标系进行分解,具体取决于问题的几何形状和方向。
分解力的过程是为了更好地分析物体的受力情况,尤其是在解决斜面、倾斜平面或其他复杂结构上的问题时。
这个过程在物理学和工程学中经常用于研究物体的平衡、运动和受力情况。