力的分解
基础知识必备
一、力的分解概念及法则
1、力的分解定义:已知一个力求它的分力的过程叫力的分解。
2、力的分解法则:满足平行四边形定则
注意:在力的分解中合力真实存在,分力不存在
对于同一条对角线(确定的合力),你可以作出多少个不同的平行四边形?(任意性)
(1)如果没有其它限制,对于同一条对角线(确定的合力),可以作出无数个不同的平行四边形.(任意性)
(2)当一个确定的合力加上相应条件限制,它的分力有没有惟一解?
①已知两分力的方向:唯一
②已知一个分力的大小和方向:唯一解
③已知一分力 F1 的方向与合力F的大小,求另一个分力F2
当 F2< F0时,无解;
当 F2=F0时,有一组解;
当 F0<F2<F时,有两组解;
当 F2≥F时,有一组解
二、力的分解的方法
1、按实际作用的效果分解
(1)分析力的作用效果
(2)据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向)
(3)用平行四边形定则定分力的大小;
(4)据数学知识求分力的大小和方向
2、正交分解
在很多问题中,常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,把物体受到的各个力都分解到互相垂直的两个方向上去,然后求两个方向上的力的合力,这样可把复杂问题简化,
(1)原理:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。
(2)正交分解步骤:
①建立xoy直角坐标
②沿xoy轴将各力分解
③求x、y轴上的合力
④最后求Fx和Fy的合力
大小:
方向:(与Y轴的夹角)
注意:正交分解法的分解原则:物体受多个力时,应使尽量多的力落在坐标轴上,以减少分解力的运算过程。
典型例题:
【例1】如图,重为50N的球,被一竖直光滑挡板挡住,静止在倾角为30°的光滑斜面上,试根据力的作用效果对物体所受重力进行分解,并求出两分力的大小和方向。
【练习1】如图所示,重力为200N的物体在水平斜向上F = 60N 的外力作用下处于静止状态,已知F与水平方向的夹角θ=300,试求地面给物体的支持力和摩擦力的大小和方向。
【练习2】如图,物体重力为10N,AO绳与顶板间的夹角为45º,BO绳水平,试用计算法求出AO绳和BO绳所受拉力的大小。