高一物理力的正交分解法(精品).ppt

F1F2F3F4F12F123F1234 先求出任意两个力的合力，先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这进去，最后得到的结果就是这些力的合力些力的合力1.1.定义：定义：把力沿着两个选定的把力沿着两个选定的互相垂直的方向互相垂直的方向分解，分解，叫做力的正交分解法。叫做力的正交分解法。目的：目的：是化复杂的是化复杂的矢量运算矢量运算为普通为普通代数运算代数运算，它是处，它是处理力的合成与分解的复杂问题的一种简便方法理力的合成与分解的复杂问题的一种简便方法正交分解法的基本思想正交分解法的基本思想：先分解后合成：先分解后合成 即为了合成而分解即为了合成而分解2.采用采用正交分解法正交分解法求合力的一般求合力的一般步骤：步骤：正交分解各力正交分解各力即分别将各力投影在坐标轴上，即分别将各力投影在坐标轴上，分别求出坐标轴上各力投影的合分别求出坐标轴上各力投影的合力力。正确选择直角坐标系正确选择直角坐标系一般选共点力的作用点为原点，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水平方向或物体运动的加速度方向为向为x轴轴原则：原则：使尽量多的力在坐标轴上。使尽量多的力在坐标轴上。F1xF2F2xF2yFx合合F合合y注意：注意：若若F=0，则可推出得则可推出得Fx=0，Fy=0，这是处，这是处 理多个力作用下物体平衡问题的好办法，以后常理多个力作用下物体平衡问题的好办法，以后常常用到。常用到。（物体的平衡状态指：（物体的平衡状态指：静止状态或匀速直线运动静止状态或匀速直线运动 状态状态）例例1 1：如图所示，质量为：如图所示，质量为m m的木块在力的木块在力F F作用下在作用下在水平面上做匀速运动。木块与地面间的动摩擦水平面上做匀速运动。木块与地面间的动摩擦因数为因数为，则物体受到的摩擦力为（，则物体受到的摩擦力为（）A.mgB.(mg+Fsin)C.(mg-Fsin)D.Fcos BD F FxyFfFNmg为了求合力进行正交分解，分解是方法，合为了求合力进行正交分解，分解是方法，合成是目的。成是目的。F F2 2F F1 1解题一般步骤：解题一般步骤：1.1.受力分析受力分析 2.2.建立坐标系建立坐标系3.3.分解分解4.4.合成合成列式一般形式：列式一般形式：1.根据运动状态对根据运动状态对X轴轴方向列式方向列式2.根据运动状态对根据运动状态对y轴方轴方向列式向列式3.摩擦力公式：摩擦力公式：Ff=FN(让x轴与与y轴有关系）有关系）例题例题2：如图，位于水平地面上的质量为如图，位于水平地面上的质量为m的小的小木块，在大小为木块，在大小为F，方向与水平方向成，方向与水平方向成角的拉力角的拉力作用下沿地面向右作匀速直线运动。求：作用下沿地面向右作匀速直线运动。求：（1）地面对物体的支持力）地面对物体的支持力（2）木块与地面之间的动摩擦因数）木块与地面之间的动摩擦因数FxyOFfFNF2F1mgFxyOFfFNF2F1mg解解解解:以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系由平衡条件知：由平衡条件知：由平衡条件知：由平衡条件知：又又又又由由由由得：得：得：得：由由由由有：有：有：有：练习练习1：如图所示，箱子重如图所示，箱子重G200N，箱子与，箱子与地面的动摩擦因数地面的动摩擦因数0.30，F与水平面的夹角与水平面的夹角370。要匀速拉动箱子，拉力要匀速拉动箱子，拉力F为多大？（为多大？（sin3700.6，cos3700.8。）。）FxyOFfFNF2F1GF=61.2NyxO练习练习2：已知物体沿斜面匀速下滑，斜面与地已知物体沿斜面匀速下滑，斜面与地面间的夹角为面间的夹角为，求物体与斜面间的动摩擦因，求物体与斜面间的动摩擦因数。数。GGG2G1FNFf 思考：思考：物体重为物体重为G，斜面倾角为，斜面倾角为，沿斜面向上，沿斜面向上的力的力F作用于物体，使物体能匀速上滑，问作用于物体，使物体能匀速上滑，问作用于物体，使物体能匀速上滑，问作用于物体，使物体能匀速上滑，问F F应为多应为多应为多应为多大？大？大？大？作业：作业：用与竖直方向成用与竖直方向成=37斜向右上方，大小为斜向右上方，大小为F=200N的推力把一个质量的推力把一个质量m=10kg的木块压在的木块压在粗糙竖直墙壁上正好向上做匀速运动。求墙壁粗糙竖直墙壁上正好向上做匀速运动。求墙壁对木块的弹力大小和墙壁与木块间的动摩擦因对木块的弹力大小和墙壁与木块间的动摩擦因数。（数。（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）F练习练习3：如图所示，重力为如图所示，重力为500N的人通过跨过的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平的物体，当绳与水平面成面成53o角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦，角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力。求地面对人的支持力和摩擦力。FN=340NFf=120N