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高一的同学已经开始学习力学了，单纯学习重力、弹力、摩擦力还可以应付，学习力的合成也可以，毕竟力的合成只有一解。到了力的分解是不是就一头雾水，思维成了死结，怎么解也解不开了？ 为此，辛哥整理了力的分解的几种常见情况，供大家学习和研究。开始之前我先唠叨几点：❶我们高中研究的都是共点力，一般作用点选在重心或结点，所以我们要把所有力作用点的都画在重心或结点上。❷一个力可以分解为无数对分力，但是随意画是没有意义的，所以我们按照力的作用效果来分解。❸力会产生两种作用效果：改变物体的运动状态，使物体发生形变。 好了，言归正传，下面我就举几个高中常见的力的分解实例，供大家研究、学习。所有的例子都在文末有详细的分解示意图，大家可以先根据我们的分析自己画，然后再对比一下文末的答案。 1.地面上物体受斜向上的拉力F分析： 拉力F的作用效果：❶使物体沿水平地面前进，❷向上提物体。按照力的作用效果可将力分解为：水平向前的力F₁、竖直向上的力F₂。 根据三角形定则可求得：F₁=Fcosθ、F₂=Fsinθ。 总结： 这是高中物理最简单的也是最常见的力的分解方法，务必烂熟于胸。 2.质量为m的物体静止在斜面上分析： 重力产生两个效果：❶使物体产生沿斜面向下的相对运动趋势，❷使物体压紧斜面。按照力的作用效果可将力分解为：沿斜面向下的力F₁=mgsinα, 垂直斜面向下的力F₂=mgcosα 。 总结： 物体沿斜面下滑时也是这样分解，这是高中物理最最最最最最常见的模型，要熟悉到能产生条件反射。 3.质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上分析： 重力产生两个效果：❶使球压紧挡板，❷使球压紧斜面。按照力的作用效果可将力分解为：垂直于挡板的分力F₁=mgtanα，垂直斜面向下的分力F₂=mg/cosα 。 总结： 若挡板垂直斜面，F₁依然垂直挡板，此时方向沿斜面向下。 4.质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上分析： 重力产生两个效果：❶使球压紧竖直墙壁，❷使球拉紧悬线。按照力的作用效果可将力分解为：垂直于墙壁的力F₁=mgtanα，拉紧绳的力F₂=mg/cosα。 总结： 作图时一定要准确，该垂直的垂直，改平行的平行，最终一定是由代表力的有向线段组成的平行四边形。 5.A、B两点位于同一平面上，质量为m的物体被AO、BO两线拉住分析： 重力产生两个效果：❶使物体拉紧AO线，❷使物体拉紧BO线。按照力的作用效果可将力分解为：沿AO绳的力F₁=/2，沿BO绳的力F₂=/2 总结： 绳的结点不在重心上，但是他们的作用线交于一点，这也可以看成是共点力。为了分析方便，我们在做受力分析时都要把力的作用点画到物体的重心上。 问题： 若已知两绳夹角为θ，则两分力分别为多少？ （不同的题目会有不同的已知角，所以我们不能死背公式，要具体问题具体分析。） 6.轻杆OB可绕B点自由转动，另一端O点用细绳OA拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆上的O点。分析： OC绳上的拉力F产生两个效果：❶使物体拉紧OA绳，❷沿OB方向压紧OB杆。按照力的作用效果可将力分解为：沿AO绳的力F₁=F/(30°)=mg/(30°)，沿BO绳的力F₂=F/(tan30°)=mg/(tan30°)。 总结： 结点O受到的竖直向下的力是物块对绳的拉力，而不是物块的重力，所以在受力分析时，我们应该写作F，而不能写作G或mg。 好了，辛哥就分析到这里，下面对照答案看一下，你画的对吗？ |
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