探究一 在实际应用中对力的分解
(1)实际分解的过程中,往往依据力的实际效果来对力进行分解,赋予力的分解以实际意义。
力的分解在遵循平行四边形定则的前提下,再依据"力的实际作用效果"的条件限制,方有确定的解。
(2)基本思路如下:
(3)按实际效果分解力的几类典型问题:
①放在水平面上的物体所受斜向上拉力的分解。
如图所示,将物体放在台秤上,注意台秤的示数。然后在物体上作用一个水平拉力,再使拉力的方向从水平方向缓慢地向上偏转,台秤示数逐渐变小,说明拉力除有水平向前拉物体的效果外,还有竖直向上提物体的效果。所以,可将斜向上的拉力沿水平向前和竖直向上两个方向分解。
②斜面上物体重力的分解。
如图甲所示,在斜面上铺上一层海绵,放上一个圆柱形重物,可以观察到重物下滚的同时,还能使海绵发生形变,从而说明为什么将重力分解成F1和F2这样两个分力。又如图乙所示,如果在重物前面放一块垂直于斜面的海绵板,可以看到这块海绵板也发生形变,说明在重力作用下重物有向这两个方向压海绵的效果,重力的分解方法和前面一样。再如图丙所示,如果海绵板不是垂直于斜面,而是竖直放置,那么重物挤压竖直海绵板的方向变成水平方向,这时力的分解跟前面两种情况就不同了,F1和F2这两个分力不再是互相垂直的了。
③三角支架悬物拉力的分解。
如图所示,用手通过铅笔支起悬挂着重物的绳子,可以直观地感觉到手指受到的是拉力,手掌受到的是压力,从而正确画出三角支架中悬物拉力的分力方向。
(1)合力与分力是等效替代的关系,不能同时存在。也就是说,受力分析时在考虑了分力之后就不能再重复考虑合力。分解力时,应注意分力与合力的受力物体是相同的。