力的合成和分解
1.力的合成
类型题:求合力的方法 【例1】物体受到互相垂直的两个力F1、F2的作用,若两力大小分别为53N、5 N,求这两个力的合力.
【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.
练习:
1 .有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A,反向时合力为B,当两力相互垂直时,其合力大小为 ( )
A.C.
A2?B2 A?B
22B.(A?B)/2
D.(A?B)/2
2.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们夹角为90°时的合力为F,它们的夹角变为
120°时,合力的大小为 ( )
A.2F
B.(2/2)F
C.
2F
D.
3/2F
( )
3.下列几组共点力分别作用在一个物体上,有可能使物体达到平衡状态的是
A.7 N,5 N,3 N C.4 N,10 N,5 N
类型题: 弄清合力大小的范围及合力与分力的关系
B.3 N,4 N,8 N D.4 N,12 N,8 N
【例题】四个共点力的大小分别为2N、3N、4N、6N,它们的合力最大值为_______,它们的合力最小值为_________。
【例题】四个共点力的大小分别为2N、3N、4N、12N,它们的合力最大值为_______,它们的合力最小值为________
练习:
1.关于合力和分力的关系,下列说法正确的是 A.合力的作用效果与其分力作用效果相同 B.合力大小一定等于其分力的代数和 C.合力可能小于它的任一分力 D.合力可能等于某一分力大小
2.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是 A.合力大小随两力夹角增大而增大 B.合力的大小一定大于分力中最大者 C.两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而增大
( )
( )
D.合力的大小不能小于分力中最小者
3.如图1—2—1所示装置,两物体质量分别为m1、m2,悬点ab间的距离大于滑轮的直径, 不计一切摩擦,若装置处于静止状态,则( ) A.m2可以大于m1
D.θ1一定等于θ2
2.力的分解
图1—2—1
(1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。
(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
【例3】将放在斜面上质量为m的物体的重力mg分解为下滑力F1和对斜面的压力F2,这种说法正确吗?
B.m2一定大于
m1 2 C.m2可能等于
m12
【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?
练习:
1.将一个力F=10 N分解为两个分力,已知一个分力的方向与F成30°角,另一个分力的大小为6 N,则在分解中 ( ) A.有无数组解 B.有两解 C.有惟一解 D.无解 15.(12分)把一个力分解为两个力F1和F2,已知合力F=40 N,
F1与合力的夹角为30 °,如图1—2—9所示,若F2取某一数值,可使F1有两个大小不同的数值,则F2大小的取值范围是什么?
3. 正交分解法:
【例5】质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个?
A.μmg B.μ(mg+Fsinθ) C.μ(mg+Fsinθ) D.Fcosθ
【例2】氢气球重10 N,空气对它的浮力为16 N,用绳拴住,由于受水平风力作用,绳子与竖直方向成30°角,则绳子的拉力大小是__________,水平风力的大小是________.
8.如图所示,质量为m,横截面为直角形的物快ABC,∠ABC=α,AB边靠在竖直墙上, F是垂直于斜面BC的推力,现物块静止不动,求摩擦力的大小。
三、类型题综合应用举例
1.(12分)如图1—2—7所示,物重30 N,用OC绳
悬挂在O点,OC绳能承受最大拉力为203N, 再用一绳系OC绳的A点,BA绳能承受的最大 拉力为30 N,现用水平力拉BA,可以把OA绳 拉到与竖直方向成多大角度?
【例6】水平横粱的一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B,一轻绳的一端C固定于墙上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物,∠CBA=30°,如图甲所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10m/s2)
A.50N B.503N C.100N D.1003N
【例7】已知质量为m、电荷为q的小球,在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动(OP和竖直方向成θ角),那么所加匀强电场的场强E的最小值是多少?
【例8】轻绳AB总长l,用轻滑轮悬挂重G的物体。绳能承受的最大
拉力是2G,将A端固定,将B端缓慢向右移动d而使绳不断,求d的最大可能值。
【例9】 A的质量是m,A、B始终相对静止,共同沿水平面向右运动。当a1=0时和a2=0.75g时,B对A的作用力FB各多大?
【例10】一根长2m,重为G的不均匀直棒AB,用两根细绳水平悬挂在天花板上,如图所示,求直棒重心C的位置。