高中物理 浅谈《力的分解》学法指导_高中物理学习方法指导

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高中物理 浅谈《力的分解》

力的分解是力学重要的基本知识之一，掌握力的分解是中学物理学习中的必备基本能力，它对我们以后的学习有着非常重要的作用.在本文中，我们谈一下力的分解的三种方法.一、利用力的作用效果分解力

分力与合力的关系是等效替代关系，合力F对物体的作用效果和两个分力F1、F2的作用效果是相同的，从解题的角度来看，有时用分力F1、F2代替合力F。

例

1、如图1所示，用绳将重球挂在光滑墙上，绳与竖直墙的夹角为θ，求球对墙的压力和绳子中张力.解析：将重球受到的重力进行分解，重力产生两个效果.第一，使绳绷紧产生形变，由于绳的形变沿绳的方向，故重力作用的这个效果用重力沿绳方向的分力G1来表示；第二，重力作用使球水平向左挤压竖直墙面，使墙产生形变，重力的这一效果用垂直接触面的分力G2表示，作出平行四边形.由力的平行四边形定则得：G1GcosG2Gtan

由球处于平衡态可知：球对墙的压力大小F=G2=Gtanθ，方向垂直墙面向左； 绳子中的张力大小FG1G，方向沿绳子收缩的方向 cos思考：当绳与竖直墙的夹角θ增大时，这两个力的大小如何变化？

二、按照题目的具体要求分解力

按照力的作用效果分解力是分解的基本原则，但在有些具体的题目中，进行力的分解要视具体问题而定，并利用图形和数学知识进行有关的分析和计算.例

2、有一个沿正北方向的力F，F=20N，将它沿正东和西北方向（正西和正北方向的角平分线上）分解，那么沿正东方向的分力是

N，沿西北方向的分力是

N。

解析：力的分解矢量图如图2所示，由三角形知识可得，沿西北方向的分力F1=28.28N，沿正东方向的分力为F2=20N.三、正交分解法分解力

对于物体受力比较多时，利用上面两种方法分解力比较麻烦，而运用力的正交分解法能使问题变得十分方便快捷.具体步骤如下：

1.选择恰当的直角坐标系Oxy，把不在坐标轴上的力沿坐标轴x、y方向进行分解.2.分别求出x轴方向的合力Fx和y轴方向的合力Fy.Fy223.合力的大小为FFxFy，合力F与x轴方向的夹角为θ，则tan.Fx例

3、大小均为F的三个力共同作用在O点，如图3所示，F1、F2与F3之间的夹角均为60°，求合力。

解析：以O点为原点，F1为x轴建立直角坐标.（1）分别把各个力分解到两个坐标轴上，如图4所示：

F

1xF1;F1y0 F2xF2cos60 F2yF2sin60 F3xF3cos60 F3yF3sin60

（2）然后分别求出x轴和y轴上的合力.Fx合F1xF2xF3xF1F2cos60F3cos60F

Fy合F1yF2yF3y0F2sin60F3sin603F

（3）求出Fx和Fy的合力即是所求的三个力的合力如图5所示.22F合Fx合Fy合2F

tanFy合Fx合3，即θ＝60°，则合力与F1的夹角为60°。

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