5 力的分解
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.知道力的分解的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算.2.知道力的三角形定则,会区别矢量和标量.
科学思维:1.掌握根据力的作用效果确定分力方向的方法.2.掌握运用平行四边形定则或三角形定则的知识计算分力的方法.
一、力的分解
1.定义:已知一个力求它的分力的过程.
2.分解原则
(1)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)如图1所示,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.
图1
3.分解依据
(1)一个力分解为两个力,如果没有限制,可以分解为无数对大小、方向不同的分力.
(2)实际问题中,通常依据力的实际作用效果分解.
二、矢量相加的法则
1.矢量:既有大小,又有方向,合成时遵守平行四边形定则或三角形定则的物理量.
2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量.
3.三角形定则:把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向.三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的,如图2所示.
图2
1.判断下列说法的正误.
(1)一个力F分解为两个力F1、F2,则F1、F2共同作用的效果与F相同.( √ )
(2)力F的大小为100N,它的一个分力F1的大小为60N,则另一个分力可能小于40N.
( × )
(3)由于矢量的方向用正负表示,故具有正负值的物理量一定是矢量.( × )
(4)矢量与标量的本质区别是它们的运算法则不同.( √ )
2.将一个大小为2N的水平力分解成两个力,其中一个分力在竖直方向,另一个分力与水平方向的夹角是30°,则两个分力的大小分别是________N和________N.
答案 2 4
一、力的效果分解法
如图3所示,人拉着旅行箱前进,拉力F与水平方向成α角,
图3
(1)拉力产生了什么效果?
(2)按力的作用效果分解力,画出力的示意图并求出两分力大小.
答案 (1)拉力产生两个效果:向前拉箱;向上提箱
(2)力的分解的示意图如图所示,