2019-2020學(xué)年高中物理 第三章 研究物體間的相互作用 第四節(jié) 力的合成與分解學(xué)案 粵教版必修1
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1、第四節(jié) 力的合成與分解 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.熟練掌握力的合成與分解所遵循的平行四邊形定則.2.會用作圖法和計算法進(jìn)行合力與分力的計算.3.能夠在實(shí)際問題中按照力的實(shí)際作用效果進(jìn)行力的合成與分解.4.能運(yùn)用力的正交分解法求解問題. 一、力的平行四邊形定則 1.定義:如果用表示兩個共點(diǎn)力的線段為鄰邊作一個平行四邊形,則這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向. 2.理解:在平行四邊形中,兩條鄰邊表示分力的大小和方向,這兩條鄰邊所夾的對角線表示合力的大小和方向. 二、合力的計算 1.作圖法:根據(jù)平行四邊形定則作出力的圖示,然后用刻度尺和量角器測出合力的大小和方向(夾角). 2.計
2、算法:根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖,然后應(yīng)用幾何知識求解合力的大小和方向(夾角). 三、分力的計算 1.分力的計算就是合力運(yùn)算的逆運(yùn)算. 2.分解的多解性:如果沒有限制,同一個力可分解為無數(shù)對大小和方向都不同的分力. 3.分解的實(shí)效性:在進(jìn)行力的分解時,一般先根據(jù)力的作用效果來確定分力的方向,再根據(jù)平行四邊形定則來計算分力的大?。? 判斷下列說法的正誤. (1)合力總比分力大.( × ) (2)一個力F分解為兩個力F1、F2,則F1、F2共同作用的效果與F相同.( √ ) (3)當(dāng)兩個力的大小不變時,它們的合力大小也不變.( × ) (4)力的合成遵循平行四邊形定則,而
3、力的分解不遵循平行四邊形定則.( × ) 一、合力與分力的關(guān)系 (1)假設(shè)兩個學(xué)生用大小均為100N的力一起拎起一桶水,則兩個學(xué)生對水桶的合力一定是200N嗎? (2)要想省力,兩個學(xué)生拉力間的夾角應(yīng)大些還是小些?為什么? 答案 (1)不一定.當(dāng)兩個學(xué)生所施加的拉力成一夾角時,這兩個拉力的合力小于200N. (2)夾角應(yīng)小些.提水時兩個學(xué)生對水桶拉力的合力大小等于一桶水所受的重力,合力不變時,兩分力的大小會隨著兩個分力之間夾角的減小而減小,因此夾角越小越省力. 合力與分力的關(guān)系 兩分力大小不變時,合力F隨兩分力夾角θ的增大而減小,隨θ的減小而增大. (1)兩分力同向
4、(θ=0°)時,合力最大,F(xiàn)=F1+F2,合力與分力同向. (2)兩分力反向(θ=180°)時,合力最小,F(xiàn)=|F1-F2|,合力的方向與較大的一個分力的方向相同. (3)合力的取值范圍:|F1-F2|≤F≤F1+F2. 合力可能大于某一分力,可能小于某一分力,也可能等于某一分力. 例1 兩個力F1和F2間的夾角為θ,兩個力的合力為F.以下說法正確的是( ) A.若F1和F2大小不變,θ角越小,合力F就越小 B.合力F可能比任何一個分力都小 C.合力F總比任何一個分力都大 D.如果夾角θ不變,F(xiàn)1大小不變,只要F2增大,合力F就必然增大 答案 B 解析 若F1和F2大小不
5、變,θ角越小,合力F越大,故A錯誤;由力的合成方法可知,兩個力合力的范圍為|F1-F2|≤F≤F1+F2,所以合力有可能大于任一分力,也可能小于任一分力,還可能與兩個分力都相等,故B正確,C錯誤;如果夾角θ不變,F(xiàn)1大小不變,F(xiàn)2增大,合力可能增大,可能減小,如圖所示,故D錯誤. 二、合力的計算 1.作圖法(如圖1所示) 圖1 2.計算法 (1)兩分力共線時: ①若F1、F2兩力同向,則合力F=F1+F2,方向與兩力同向. ②若F1、F2兩力反向,則合力F=|F1-F2|,方向與兩力中較大的力同向. (2)兩分力不共線時: 可以根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖,然
6、后由幾何關(guān)系求解對角線,其長度即為合力大小.以下為兩種特殊情況: ①相互垂直的兩個力的合成:F=,F(xiàn)與F1的夾角的正切值tanα=,如圖2所示. 圖2 ②兩個等大的力的合成:平行四邊形為菱形,利用其對角線互相垂直平分的特點(diǎn)可解得F合=2Fcosα,如圖3所示. 圖3 圖4 若2α=120°,則合力大小等于分力大小(如圖4所示). 例2 楊浦大橋是繼南浦大橋之后又一座跨越黃浦江的我國自行設(shè)計建造的雙塔雙索面迭合梁斜拉橋,如圖5所示.挺拔高聳的208米主塔似一把利劍直刺蒼穹,塔的兩側(cè)32對鋼索連接主梁,呈扇面展開,如巨型琴弦,正彈奏著巨龍騰飛的奏鳴曲.假設(shè)
7、斜拉橋中某對鋼索與豎直方向的夾角都是30°,每根鋼索中的拉力都是3×104N,那么它們對塔柱形成的合力有多大?方向如何? 圖5 答案 5.2×104N 方向豎直向下 解析 把兩根鋼索的拉力看成沿鋼索方向的兩個分力,以它們?yōu)猷忂叜嫵鲆粋€平行四邊形,其對角線就表示它們的合力.由對稱性可知,合力方向一定沿塔柱豎直向下.下面用兩種方法計算這個合力的大?。? 方法一:作圖法(如圖甲所示) 自O(shè)點(diǎn)引兩根有向線段OA和OB,它們跟豎直方向的夾角都為30°.取單位長度為1×104N,則OA和OB的長度都是3個單位長度.量得對角線OC長為5.2個單位長度,所以合力的大小為F=5.2×1×104N=5
8、.2×104N. 方法二:計算法 根據(jù)這個平行四邊形是一個菱形的特點(diǎn),如圖乙所示,連接AB,交OC于D,則AB與OC互相垂直平分,即AB垂直于OC,且AD=DB、OD=OC.考慮直角三角形AOD,其∠AOD=30°,而OD=OC,則有F=2F1cos30°=2×3×104×N≈5.2×104N. 1.作圖法求合力時,各個力的圖示必須采用同一標(biāo)度,并且所選力的標(biāo)度的比例要適當(dāng). 2.平行四邊形定則是矢量運(yùn)算的通用法則,適用于任何矢量的運(yùn)算. 例3 如圖6所示,兩個人共同用力將一個牌匾拉上墻頭.其中一人用了450N的拉力,另一個人用了600N的拉力,如果這兩個人所用拉力的
9、夾角是90°,求它們的合力.(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6) 圖6 答案 750N,方向與較小拉力的夾角為53° 解析 設(shè)F1=450N,F(xiàn)2=600N,合力為F. 由于F1與F2間的夾角為90°,根據(jù)勾股定理,得 F=N=750N, 合力F與F1的夾角θ的正切tanθ===, 所以θ=53°,即合力的方向與較小拉力的夾角為53°. 三、分力的計算 如圖7所示,人拉著旅行箱前進(jìn),拉力F與水平方向成α角: 圖7 (1)拉力產(chǎn)生了什么效果?按力的作用效果分解力,則拉力的兩分力大小分別為多少? (2)若以物體(可以看成質(zhì)點(diǎn))為原點(diǎn),沿水平向右為x
10、軸,豎直向上為y軸建立坐標(biāo)系,拉力F在x軸、y軸方向的分力分別為多大? 答案 (1)拉力產(chǎn)生兩個效果:向前拉箱;向上提箱.力的分解圖如圖所示, F1=Fcosα,F(xiàn)2=Fsinα. (2)如圖所示,F(xiàn)1=Fcosα,F(xiàn)2=Fsinα. 力的分解的方法 1.按力的效果進(jìn)行分解 (1)先根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個分力的方向; (2)再根據(jù)兩個分力的方向畫出平行四邊形; (3)根據(jù)力的平行四邊形定則和所學(xué)的數(shù)學(xué)知識求出兩分力的大小和方向. 2.正交分解法 (1)定義:把力沿著兩個選定的相互垂直的方向分解的方法. (2)正交分解法求合力的步驟: ①建立坐標(biāo)系:以
11、共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),直角坐標(biāo)系x軸和y軸的選擇應(yīng)使盡量多的力在坐標(biāo)軸上. ②正交分解各力:將每一個不在坐標(biāo)軸上的力分解到x軸和y軸上,并求出各分力的大小,如圖8所示. 圖8 ③分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和,即:Fx=F1x+F2x+…,F(xiàn)y=F1y+F2y+…. ④求共點(diǎn)力的合力:合力大小F=,設(shè)合力的方向與x軸的夾角為α,則tanα=. 例4 如圖9所示,光滑固定斜面的傾角為θ,有兩個相同的小球,小球所受重力均為G,分別用光滑擋板A、B擋住,擋板A沿豎直方向,擋板B垂直于斜面,則球1對擋板的壓力F1=________,對斜面的壓力F2=________;球2對擋板的
12、壓力F3=______,對斜面的壓力F4=________. 圖9 答案 Gtanθ Gsinθ Gcosθ 解析 球1所受的重力有兩個作用效果.第一,使小球垂直擠壓擋板;第二,使小球壓緊斜面.因此,力的分解如圖甲所示,由此得兩個分力的大小分別為 F1=Gtanθ,F(xiàn)2=. 球2所受重力G有兩個作用效果.第一,使小球垂直擠壓擋板;第二,使小球壓緊斜面.因此力的分解如圖乙所示,由此可得兩個分力的大小分別為 F3=Gsinθ,F(xiàn)4=Gcosθ. 按實(shí)際效果分解的幾個實(shí)例 實(shí)例 產(chǎn)生效果分析 水平地面上物體受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物體沿水平地面前進(jìn),另一
13、方面向上提物體,因此拉力F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力F2.F1=Fcosα,F(xiàn)2=Fsinα. 質(zhì)量為m的物體靜止在斜面上,其重力產(chǎn)生兩個效果:一是使物體具有沿斜面下滑趨勢,二是使物體壓緊斜面.因此重力可分解為沿斜面的分力F1和垂直于斜面的分力F2.F1=mgsinα,F(xiàn)2=mgcosα. 質(zhì)量為m的光滑小球被豎直擋板擋住而靜止于斜面上時,其重力產(chǎn)生兩個效果:一是使球壓緊擋板,二是使球壓緊斜面.因此重力可以分解為垂直于擋板的分力F1和垂直于斜面的分力F2.F1=mgtanα,F(xiàn)2=. 質(zhì)量為m的光滑小球被懸線掛靠在豎直墻壁上,其重力產(chǎn)生兩個效果:一是使球壓緊豎直墻
14、壁,二是使球拉緊懸線.因此重力可以分解為垂直于墻壁的分力F1和沿著繩的分力F2.F1=mgtanα,F(xiàn)2=. A、B兩點(diǎn)位于同一平面上,質(zhì)量為m的物體被AO、BO兩線拉住,其重力產(chǎn)生兩個效果:一是使物體拉緊AO線,二是使物體拉緊BO線.因此重力可以分解為沿AO線的分力F1和沿BO線的分力F2.F1=F2=. 質(zhì)量為m的物體被支架懸掛而靜止,其重力產(chǎn)生兩個效果:一是拉伸AB,二是壓縮BC.因此重力可以分解為沿AB的分力F1和沿BC的分力F2.F1=mgtanα,F(xiàn)2=. 例5 如圖10所示,甲、乙、丙三個物體質(zhì)量相同,與地面間的動摩擦因數(shù)相同,受到三個大小相同的作用力F,當(dāng)它們
15、滑動時,下列說法正確的是( ) 圖10 A.甲、乙、丙所受摩擦力相同 B.甲受到的摩擦力最大 C.乙受到的摩擦力最大 D.丙受到的摩擦力最大 答案 C 解析 將甲、乙圖中的F正交分解,則三個物體對地面的壓力分別為FN甲=mg-Fsin θ,F(xiàn)N乙=mg+Fsinθ,F(xiàn)N丙=mg,因它們均相對地面滑動,由f=μFN知,f乙>f丙>f甲,故C正確. 坐標(biāo)軸的選取原則:坐標(biāo)軸的選取是任意的,為使問題簡化,建立坐標(biāo)系時坐標(biāo)軸的選取一般有以下兩個原則: (1)使盡量多的力處在坐標(biāo)軸上. (2)盡量使某一軸上各分力的合力為零. 1.(合力與分力的關(guān)系)(多選)關(guān)
16、于兩個大小不變的共點(diǎn)力F1、F2與其合力F的關(guān)系,下列說法中正確的是( ) A.F的大小隨F1、F2間夾角的增大而減小(夾角小于180°時) B.F的大小不能大于F1、F2中最大者 C.F1增加10N,F(xiàn)2減少10N,F(xiàn)一定不變 D若F1、F2中的一個增大,F(xiàn)不一定增大 答案 AD 解析 合力隨兩分力間夾角的增大而減小(夾角小于180°時),合力大小的范圍為|F1-F2|≤F≤F1+F2,例如,當(dāng)F1=5N、F2=6N時,1N≤F≤11N,F(xiàn)可以比F1、F2中的最小者小,也可以比F1、F2中的最大者大,故A正確,B錯誤.F1增大10N,F(xiàn)2減小10N,若二者方向相反,F(xiàn)=|F1-
17、F2|,此時合力F可能增加20N,故C錯誤;若F1、F2中的一個增大,F(xiàn)可能增大,也可能減小,還可能不變,故D正確. 2.(合力大小范圍)兩個共點(diǎn)力的大小分別為F1=15N,F(xiàn)2=8N,它們的合力大小不可能等于( ) A.9NB.25NC.8ND.21N 答案 B 解析 F1、F2的合力范圍是|F1-F2|≤F≤F1+F2,故7N≤F≤23N,不在此范圍的是25N,應(yīng)選擇B項(xiàng). 3.(按效果分解力)為了行車方便與安全,高大的橋要造很長的引橋,其主要目的是( ) A.減小過橋車輛受到的摩擦力 B.減小過橋車輛的重力 C.減小過橋車輛對引橋面的壓力 D.減小過橋車輛的重力在平
18、行于引橋面向下方向上的分力 答案 D 解析 如圖所示, 重力G產(chǎn)生的效果是使物體下滑的分力F1和使物體壓斜面的分力F2,則F1=Gsinθ,F(xiàn)2=Gcosθ,傾角θ減小,F(xiàn)1減小,F(xiàn)2增大,高大的橋造很長的引橋主要目的是減小橋面的坡度,即減小過橋車輛的重力在平行于引橋面向下方向上的分力,使行車安全,D正確. 4.(合力大小的計算)如圖11所示,水平地面上固定著一根豎直立柱,某人用繩子通過柱頂?shù)墓饣ɑ唽?00N的貨物拉?。阎死K子的一端,且該繩端與水平方向夾角為30°,則柱頂所受壓力大小為( ) 圖11 A.200NB.100NC.100ND.50N 答案 B
19、 解析 對柱頂受力分析如圖所示, 定滑輪只改變力的方向,不改變力的大小, 所以繩的拉力F1=F2=100N, 柱頂所受壓力大小 F=2F1cos30°=2×100×N=100N, 故B選項(xiàng)正確. 5.(力的正交分解)如圖12所示,重100N的物體放在水平地面上,物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.25.物體在與水平方向成37°的拉力F=60N作用下水平向右運(yùn)動.(已知物體在豎直方向的合力為零.sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: 圖12 (1)物體受到的支持力; (2)物體受到的合外力. 答案 (1)64N,豎直向上 (2)32N,水平向右 解析 (1)
20、物體受到四個力作用:重力G、支持力FN、拉力F、摩擦力f. 建立如圖所示直角坐標(biāo)系. 在豎直方向Fsin37°+FN-G=0 得:FN=G-Fsin37°=64N,方向豎直向上 (2)物體和地面間的摩擦力 f=μFN=16N 在水平方向Fx=Fcos37°-f=(60×0.8-16) N=32N 即物體受到的合外力為32N,方向水平向右. 一、選擇題 考點(diǎn)一 力的合成的理解與計算 1.(多選)力是矢量,它的合成與分解遵循平行四邊形定則,則下列關(guān)于大小分別為7N和9N的兩個力的合力的說法正確的是( ) A.合力可能為3N B.合力不可能為9N C.合力一定為16
21、N D.合力可能為2N 答案 AD 解析 兩力合成時,有|F1-F2|≤F≤F1+F2.當(dāng)兩力夾角為零時合力最大,最大值為9N+7N=16N;當(dāng)兩力夾角為180°時合力最小,最小值為9N-7N=2N;故合力介于2N至16N之間,A、D正確,B、C錯誤. 2.(2019·濟(jì)南一中期中)兩個大小相等的共點(diǎn)力F1、F2,當(dāng)它們之間的夾角為90°時,合力的大小為20N,則當(dāng)它們之間的夾角為120°時,合力的大小為( ) A.40NB.10NC.20ND.10N 答案 B 解析 設(shè)F1=F2=F,當(dāng)它們之間的夾角為90°時,如圖甲所示,由畫出的平行四邊形(為正方形)得合力為F合===F.
22、 所以F=F合=×20N=10N. 當(dāng)兩分力F1和F2之間夾角變?yōu)?20°時,同理畫出平行四邊形如圖乙所示.由于平行四邊形的一半為等邊三角形,所以其合力F′=F1=F2=10N. 3.如圖1所示,輕繩上端固定在天花板上的O點(diǎn),下端懸掛一個重為10N的物體A,B是固定的表面光滑的圓柱體.當(dāng)A靜止時,輕繩與天花板的夾角為30°,B受到繩的壓力是( ) 圖1 A.5N B.5N C.10N D.10N 答案 C 4.如圖2甲所示,射箭時,若剛釋放的瞬間弓弦的拉力為100N,對箭產(chǎn)生的作用力為120N,其弓弦的拉力如圖乙中F1和F2所示,對箭產(chǎn)生的作用力
23、如圖乙中F所示.弓弦的夾角α應(yīng)為(cos53°=0.6)( ) 圖2 A.53°B.127°C.143°D.106° 答案 D 解析 F1=F2,由題圖乙可知,合力F=F1cos+F2cos,可得α=106°,選項(xiàng)D正確. 考點(diǎn)二 力的分解的理解及計算 5.(多選)如圖3所示,光滑斜面上物體的重力mg分解為F1、F2兩個力,下列說法正確的是( ) 圖3 A.物體受到重力mg、FN、F1、F2四個力的作用 B.物體只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用 C.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F(xiàn)2是物體對斜面的壓力 D.力FN、F1、F2三力的作用效果與力mg
24、、FN兩個力的作用效果相同 答案 BD 解析 由重力的作用效果分析,再由力產(chǎn)生的原因進(jìn)行判斷,F(xiàn)1、F2兩個力是重力mg的兩個分力,其作用效果與重力mg相同,所以F2不是物體對斜面的壓力,物體只受重力mg和斜面的支持力FN的作用,故B、D正確. 6.如圖4所示,一個半徑為r、重為G的光滑均勻球,用長度為r的細(xì)繩掛在豎直光滑的墻壁上,則繩子的拉力FT和球?qū)Ρ诘膲毫N的大小分別是( ) 圖4 A.G, B.2G,G C.G, D.G, 答案 D 解析 由題意可知:細(xì)繩與墻的夾角為30°,將重力按效果分解,如圖 FT=F1==G FN=F2=Gtan30°=G
25、 7.如圖5所示,三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它們共同懸掛一重物,其中OB是水平的,A端、B端固定在水平天花板上和豎直墻上.若逐漸增加C端所掛重物的質(zhì)量,則最先斷的繩是( ) 圖5 A.必定是OA B.必定是OB C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC 答案 A 解析 OC下懸掛重物,它對O點(diǎn)的拉力等于重物的重力G.OC繩的拉力產(chǎn)生兩個效果:使OB在O點(diǎn)受到水平向左的力F1,使OA在O點(diǎn)受到沿繩子方向斜向下的力F2,F(xiàn)1、F2是G的兩個分力.由平行四邊形定則可作出力的分解圖如圖所示, 當(dāng)逐漸增大所掛重物的質(zhì)量時,哪根繩受的拉力最大則哪
26、根繩最先斷.從圖中可知:表示F2的有向線段最長,F(xiàn)2分力最大,故OA繩最先斷. 8.如圖6所示,力F作用于物體的O點(diǎn).現(xiàn)要使作用在物體上的合力沿OO′方向,需再作用一個力F1,則F1的最小值為( ) 圖6 A.F1=Fsinα B.F1=Ftanα C.F1=F D.F1<Fsinα 答案 A 解析 根據(jù)力的三角形定則,作F1、F與合力F合的示意圖,如圖所示. 在F1的箭尾位置不變的情況下,其箭頭可在OO′線上移動,由圖可知,當(dāng)F1與OO′即F合垂直時,F(xiàn)1有最小值,其值為F1=Fsinα. 9.(多選)(2019·北京人大附中期中)明朝謝肇淛的《五雜俎》中記載:
27、“明姑蘇虎丘寺塔傾側(cè),議欲正之,非萬緡不可.一游僧見之曰:無煩也,我能正之.”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去,經(jīng)月余扶正了塔身.假設(shè)所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為θ,現(xiàn)在木楔背上加一力F,方向如圖7所示,木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力為FN,則( ) 圖7 A.若F一定,θ大時FN大 B.若F一定,θ小時FN大 C.若θ一定,F(xiàn)大時FN大 D.若θ一定,F(xiàn)小時FN大 答案 BC 解析 選木楔為研究對象,木楔受到的力有:水平向左的力F和兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力,由于木楔處于平衡狀態(tài),所以兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力與F沿垂直木楔斜面的分力是大小相等的,力F的分
28、解如圖: 則:F=F1cos(90°-)+F2cos(90°-)=2F1cos(90°-)=2F1sin,所以: FN=F1=,由公式可知,若F一定,θ小時FN大;若θ一定,F(xiàn)大時FN大.故A、D錯誤,B、C正確. 考點(diǎn)三 正交分解 10.(多選)如圖8所示,質(zhì)量為m的物體受到推力F作用,沿水平方向做勻速直線運(yùn)動,已知推力F與水平面的夾角為θ,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,則物體所受的摩擦力大小為( ) 圖8 A.Fcosθ B.μmg C.μF D.μ(mg+Fsinθ) 答案 AD 解析 對物體受力分析如圖, 由于勻速運(yùn)動,所以物體所受的合力為零,在水平方
29、向有摩擦力f=Fcosθ,選項(xiàng)A正確;再由f=μFN,F(xiàn)N=mg+Fsinθ可知,摩擦力f=μ(mg+Fsinθ),選項(xiàng)D正確,B、C錯誤. 二、非選擇題 11.如圖9所示,一條小船在河中心向正東方向行駛,船上掛起一風(fēng)帆,帆受側(cè)向風(fēng)作用,風(fēng)力大小F1為100N,方向?yàn)闁|偏南30°,為了使船受到的合力恰能沿正東方向,岸上一人用一根繩子拉船,繩子方向與河岸垂直,求出風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大小. 圖9 答案 50N 50N 解析 如圖所示, 以F1、F2為鄰邊作平行四邊形,使合力F沿正東方向,則F=F1cos 30°=100× N=50N F2=F1sin30
30、°=100×N=50N. 12.如圖10所示,一位重600 N的演員懸掛在繩上,若AO繩與水平方向的夾角為37°,BO繩水平,則AO、BO兩繩受到的拉力各為多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8) 圖10 答案 1000N 800N 解析 演員對豎直繩的拉力F大小等于演員的重力G大小,由于該力的作用,AO、BO也受到拉力的作用,因此F產(chǎn)生了沿AO方向、BO方向使O點(diǎn)拉繩的分力F1、F2,將F沿AO方向和BO方向分解成兩個分力,如圖所示, 由畫出的平行四邊形可知:AO繩上受到的拉力F1==1000N,BO繩上受到的拉力F2==800N. 13.兩個大人和一個小孩拉一條船沿河岸前進(jìn).兩個大人對船的拉力分別是F1和F2,其大小和方向如圖11所示.今欲使船沿河中心線行駛,求小孩對船施加的最小拉力的大小和方向.(結(jié)果保留四位有效數(shù)字) 圖11 答案 186.4N 垂直于河中心線指向F2一側(cè) 解析 根據(jù)題意建立如圖所示的直角坐標(biāo)系. F1y=F1sin60°=200N F2y=F2sin30°=160N 所以小孩對船施加的最小拉力的大小為 F=F1y-F2y=(200-160) N≈186.4N 方向?yàn)榇怪庇诤又行木€指向F2一側(cè). 19
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