2015-11-16正交分解法(精选例题)

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1、物体的平衡：静止或匀速直线运动合力为零只受两个力：二力平衡受三力：其中两个力的合力与第三个力等大反向多个力时：合力为零水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装一轻小滑轮B，轻绳的一端C固定于墙壁，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m=10kg的重物，∠CBA=30°，如图六所示，求杆对滑轮的作用力。(g=10m／s2)物体的平衡：静止或匀速直线运动合力为零只受两个力：二力平衡受三力：其中两个力的合力与第三个力等大反向正交分解法xyo正交分解法把力按相互垂直的两个方向分解叫正交分解FαFyFxx0yyx0F1例：确定正六边形内五个力的合力F2F3正交分解法F4F5F1yF1xF5yF5xF

2、1yF1xF5yF5xF2yF2xF4yF4x分解为两个不同的坐标上的力，依据同向或反向的简单代数运算，再进行(互成直角的)合成，在计算不同角度的多个力的合成中具有十分明显的优越性。求合力的基本方法有作图法和计算法。正交分解法正交分解法的优点：10-052006-11-14作图法原理简单易掌握，但结果误差较大。定量计算多个共点力的合力时，如果连续运用平行四边形定则求解，一般需要解多个任意三角形，一次接一次地求部分合力的大小和方向，计算十分麻烦。而用正交分解法求合力就显得十分简明方便。正交分解法求合力，运用了“欲合先分”的策略，降低了运算的难度，是解题中的一种重要思想方法。正交分

3、解法正交分解法的操作：适当选择坐标分解不在坐标上的力同一坐标轴上进行代数和运算互成直角的两力合成：大小和方向10-062006-11-14用力的正交分解求多个力的合力xyF1F2F31、建立直角坐标系（让尽量多的力在坐标轴上）2、正交分解各力（将各力分解到两个坐标轴上）3、分别求出x轴和y轴上各力的合力：4、求出FX和Fy的合力，即为多个力的合力大小：方向：θFyFxF用力的正交分解求解物体平衡问题2、建立直角坐标系。3、正交分解各力。（将各力分解到两个坐标轴上）4、物体平衡时各方向上合力为零,分别写出x方向和y方向方程。5、根据方程求解。1、画出物体的受力图。一般以水平方向或

4、者斜面方向为X轴，以竖着方向或者垂直于斜面方向为Y轴例题2：如图所示，质量为m的物体放在粗糙水平面上，它与水平面间的滑动摩擦因数为μ，在与水平面成θ角的斜向上的拉力F作用下匀速向右运动。求拉力F的大小。θF解题步骤1、画出物体的受力图2、建立直角坐标系3、正交分解各力4、别写出x、y方向的方程5、根据方程求解例题2：如图所示，质量为m的物体放在粗糙水平面上，它与水平面间的滑动摩擦因数为μ，在与水平面成θ角的斜向上的拉力F作用下匀速向右运动。求拉力F的大小。θFGNfxy∵物体匀速运动，合外力为零由x方向合外力为零，有：由y方向合外力为零，有：解得：例题3：如图所示，质量为m的物

5、体在倾角为θ的粗糙斜面下匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。θ解题步骤1、画出物体的受力图2、建立直角坐标系3、正交分解各力4、别写出x、y方向的方程5、根据方程求解例题3：如图所示，质量为m的物体在倾角为θ的粗糙斜面下匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。θmgNfxy∵物体匀速运动，合外力为零由x方向合外力为零，有：由y方向合外力为零，有：解得：练习一：如图所示，质量为m的光滑小球放在倾角为θ的斜面上被挡板挡住，求斜面对小球的弹力及挡板对小球的弹力。θ解题步骤1、画出物体的受力图2、建立直角坐标系3、正交分解各力4、别写出x、y方向的方程5、根据方程求解练习二：如图所

6、示，质量为m的物体在与竖直方向成θ角的恒力F作用下沿粗糙墙面向上匀速运动，求物体与墙壁间的动摩擦因数。θF解题步骤1、画出物体的受力图2、建立直角坐标系3、正交分解各力4、别写出x、y方向的方程5、根据方程求解yx正交分解法如图，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。AOBCFAOFAOXFAOYFAOY=FAOcos45=GFAOX=FBO=Gyxo正交分解法如图，氢气球被水平吹来的风吹成图示的情形，若测得绳子与水平面的夹角为37˚，已知气球受到空气的浮力为15N，忽略氢气球的重力，求：①氢气球受到的水平风力多

7、大？②绳子对氢气球的拉力多大？风37˚FTsin37=15NFTcos37=F15NFTFTsin37FTcos37F小结用力的正交分解求解物体平衡问题2、建立直角坐标系。3、正交分解各力。（将各力分解到两个坐标轴上）4、物体平衡时各方向上合力为零,分别写出x方向和y方向方程。5、根据方程求解。1、画出物体的受力图。