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1、知识点、考点:1 .力的分解课前自主学习,基稳才能楼高!基咨知要一、力的分解1 .定义一个力求它的分力的过程。2 .力的分解法那么力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定那么。把一个力F作为平行四边形的对角线, 那么,与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力。3 .力的分解依据(1)一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。(2)在实际问题中,要依据力的实际作用效果或需要分解。二、矢量相加的法那么1 .矢量既有大小,又有方向,相加时遵从平行四边形定那么或三角形定那么的物理量。2 . 标量只有大小,没有方向,求和时按照算术法那么相加
2、的物理量。3 .三角形定那么把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的耒端的有向线段就表示合矢量的大小和 方向,这种求合矢量的方法叫做三角形定那么。三角形定那么与平行四边形定那么实质上是一样的,如图3-5-1 所示。图 3- 5-1C. 2F+mg2F+mg解析:选A设每根绳子的拉力为修,那么每根绳子的拉力在竖直方向的分量为:Acos 60 ,由平衡 知识可知:2F=4Acos 60 ,解得右=尸,应选项A正确。2.两个大人和一个小孩拉一条船沿河岸前进。两个大人对船的拉力分别是A和月,其大小和方向如 图3-5-14所示。今欲使船沿河中心线行驶,求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向。
3、/ K二400 N河中心线产 2=320 N图 3- 5-14解析:根据题意建立如下图的直角坐标系。昂= - sin 60 =20073 N&= - sin 30 =160 N所以小孩最小拉力的大小为夕=&一&=(20咪-160万=186.4 N方向为垂直于河中心线指向月。答案:186.4N,垂直于河中心线指向课后层级训练,步步提升能力一、基础题口熟1 .如下图,大小分别为内、A的三个力恰好围成一个闭合的三角形,且三个力的大小关系是 FAR,那么以下四个图中,这三个力的合力最大的是()R/ F2解析:选C根据平行四边形定那么可知,A图中三个力的合力为2E, B图中三个力的合力为0, C图 中三
4、个力的合力为2A, D图中三个力的合力为2A,三个力的大小关系是Faq又 因为两绳承受能力相同,故当在球内不断注入铁砂时,砌绳先断,/勃 选项B正确。A与b的夹角为37 ,那么用的大小不6 .如图3所示,将一个力分分解为E、A,尸 =10 N,可能是(sin 37 =0.6, cos 37 =0. 8)()A. 4 NB.图3C. 10 NC. 10 ND,100 N解析:选A根据力的合成分解三角形定那么可知K的最小值为当K的方向与右垂直时,由几何关系可 得后的最小值为=八S37 =10X0.6 N = 6 N,由此可知A项中用的大小不可能出现,故应选A。二、易错题期明-12-7 .如图4所示
5、,外表光滑、质量不计的尖劈插在缝46之间,尖劈的顶角为在尖劈背上加一压力F,那么尖劈对A侧压力和对8侧压力分别为()A.代in Ran QF8 .-,尸tan Qsin aF F sin a tan QD.八in a,D.八in a,Ftan Q解析:选C对尖劈进行受力分析如图,对压力厂进行分解K=对力侧压力;F7,等于对月侧压力,tan Q应选Co解析:选C对尖劈进行受力分析如图,对压力厂进行分解K=对力侧压力;F7,等于对月侧压力,tan Q应选Co8.如图5所示的装置处于静止状态。己知4、。两点在同一水平面上,轻绳/反 与水平方向的夹角 分别为=60、67=30 ,物体所受重力为G,求:
6、物体的重力沿48、67?方向的分力大小。解析:沿力夕方向的分力为:F = Gcos沿方向的分力为:=Gsin三、能力题通9 .假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣。他发现菜刀的刀刃前部和后部的 厚薄不一样,如图6所示,菜刀横截面为等腰三角形,刀刃前部的横截面顶角较小,后部的顶角较大,他 先后做出过几个猜测,其中合理的是()前端刀刃横截面/八:端刀刃横截面图6A.刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关10 在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D.在刀背上加上同样的压力时,
7、顶角越小,分开其他物体的力越大解析:选D把刀刃局部抽象后,可简化成一个等腰三角劈,设顶角为2。,背宽为&侧面长为 如图乙所示。-14-F丙乙当在劈背施加压力方后,产生垂直侧面的两个分力、后,使用中依靠着这两个分力分开被加工的其 他物体。由对称性知,这两个分力大小相等( =用),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图丙 所示。在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影局部),根据它跟半个劈的直角三角形的相 似关系,由关系式,得尤=房,由此可见,刀背上加上一定的压力分时,侧面分开其他物体的 力跟顶角的大小有关,顶角越小,sin。的值越小,和用越大。但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强 度会
8、减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做 成前部较薄,后部较厚。使用时,用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等),用后部斩劈坚硬的 骨头之类的物品,俗话说:“前切后劈”,指的就是这个意思。故D正确。10 .小物块一沿光滑半圆曲面下滑,从/点下滑到最低点夕的过程中,其重力G的切向分量为G”如图7所示,G的大小变化情况正确的选项是(图7所示,G的大小变化情况正确的选项是(A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大后减小D.先减小后增大解析:选B设物块与圆心的连线与竖直方向的夹角为 心 那么6 = 6$行那么随着物块的下滑,。 减小,sin J减小,故G
9、逐渐减小,应选B。11 .如图8所示,光滑斜面的倾角为有两个相同的小球,分别用光滑挡板/、8挡住。挡板/沿竖 直方向,挡板8垂直斜面。试求:1B 2分别将小球所受的重力按效果进行分解;两挡板受到两个球压力大小之比;(3)斜面受到两个球压力大小之比。解析:对球1所受的重力来说,其效果有二:第一,使物体欲沿水平方向推开挡板;第二,使物体压紧斜面。因此,力的分解如图甲所示,同理球2的重力分解如图乙所示。由此得两个分力大小分别为:Q对球1, A = Gtan %用=嬴,对球 2, F,Gsin 9, TV =6cos所以挡板/、夕所受的压力之比为:所以挡板/、夕所受的压力之比为:Fxcos 1斜面所受
10、两个小球压力之比为:kb答案:(1)见解析图(2) 1 : cos e (3) 1 : cos2 012.如图9所示是汽车内常备的两种类型的“千斤顶”,是用于汽车换轮胎的顶升机。甲是“y形”的,乙是“菱形”的,顺时针摇动手柄,使螺旋杆转动,A,夕间距离变小,重物G就被顶升起来,反之那么 可使G下落,假设顶升的是汽车本身,便能进行换轮胎的操作了,假设物重为G, /夕与/C间的夹角为此时螺旋杆力3的拉力为多大?图9解析:对“y形”千斤顶,可建立一个简单的模型。解析:对“y形”千斤顶,可建立一个简单的模型。如图甲所示,将重物对力处的压力G分解为拉螺旋杆的力A和压斜杆的力凡 作平行四边形。由图可知:旋
11、杆的力A和压斜杆的力凡 作平行四边形。由图可知:Fi = Gcot-16-对“菱形”千斤顶,根据力的实际作用效果,确定分力的方向,对力G进行二次分解,如图乙所示,G作用在。点,可分解为两个分别为夕的分力,尸作用在力点,又可分解为右和其两个分力,其中即对Q螺旋杆的拉力,由于/侬是一个菱形,有用=凡 于是也能求出在。处可得:F=在/处可 2sin 8G得:Fi = 2Fcos 0 , 所以弓= .T- 2cos = 6cot 0 o2sin H答案:大小均为6bot e微专题培优()受力分析及正交分解法的应用物体的受力分析1 .明确研究对象,即首先确定我们要分析哪个物体的受力情况,研究对象可以是单
12、个物体(质点、结 点),也可以是多个物体组成的整体。2 .隔离分析:将研究对象从周围物体中隔离出来,分析周围有哪些物体对它施加了力的作用。3 .按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序,依据各力的方向,画出各力的示意图。4 .受力分析时要注意以下几点(1)只分析其他物体对研究对象施加的力,而研究对象对外施加的力不要画在示意图中。(2)以多个物体组成的整体为研究对象时,分析的是外力,而不是内力。(3)受力分析一定要结合物体的运动状态,要特别注意物体处于临界状态的受力分析。(4)每分析一个力,都找出它的施力物体,以防止漏力和添力。(5)画受力示意图时只画按性质命名的力,不画按效果命名的力。例1如图1所示
13、,物体相对静止在水平传送带上随传送带同向匀速运动。它受到的力是()图1A.重力、弹力、静摩擦力B.重力、弹力C.重力、弹力、滑动摩擦力D.重力、滑动摩擦力解析物体与传送带保持相对静止,做匀速运动,相对于传送带无运动趋势,所以不会受到传送带 的摩擦力,故只受重力和传送带的支持力,应选B。答案B例2如图2所示,在水平力少的作用下,木块48保持静止。假设木块/与B的接触面是水平的, 且M0。那么关于木块8的受力个数,可能是()图2A. 3个或4个B. 3个或5个C. 4个或5个D. 4个或6个解析木块夕一定受重力和力对它的压力;将从6看作整体,因整体保持静止,所以夕一定受斜 面的支持力;隔离木块力并
14、对其受力分析,因力静止,故/一定受夕的静摩擦力,从而夕也一定受力的静 摩擦力;斜面对木块夕可能有静摩擦力的作用。综上所述,选C。答案C期团I正交分解法求作用力 、-18-与合成法、分解法相比,正交分解法的优势在于能够把多个作用力转换为求解“直角三角形”,更容 易解决物体受多个力的问题,建系的时候应尽量使更多力处在坐标轴上。例3如图3所示,水平地面上的物体重G=100 N,受到与水平方向成37角的拉力9 =60 N,支持力K = 64 N,摩擦力斤=16 N,求物体所受的合力及物体与地面间的动摩擦因数。解析对四个共点力进行正交分解,如下图,那么X方向的合力:Fx= Feos 37 -=60X0.
15、8 N-16 N=32 N,y方向的合力:Fy=Fsin 37 +RG= 60X0.6 N+64 N-100 N=0,所以合力大小尸合=q=32 N,方向水平向右。动摩擦因数=0. 25 o答案32 N,方向水平向右0. 25R 16解此题求动摩擦因数时,假设取=赤=0.16就错了。因有拉力6的竖直向上分力尺in 37 = 17 1UU36 N,使得物体对地面的压力大小并不等于物体重力大小。地面实际受的压力是物体所受支持力K=64N的反作用力。1. 一匀重难点强化练(二)质木棒放置于台阶上保持静止,以下各图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的选项是()1 .自主思考判一判(1)分力与合力是等效替
16、代的关系,它们不是同时存在的。(J)(2)如果不加限制,一个力可以分解出无数多组分力。(J)(3)分解一个力时,只能按力的作用效果分解。(X)(4)三角形定那么和平行四边形定那么其实质是一样的,都是矢量运算的法那么。(J)(5)标量有时也有方向,所以运算时也遵循平行四边形定那么。(X)2 .合作探究议一议(1)分力与合力都是物体实际受到的力吗?提示:不是,在力的合成中,分力是实际存在的,合力是运算出来的,实际不存在;在力的分解中, 合力是实际存在的,分力是运算出来的,并不存在。在受力分析时,只分析物体实际受到的力。(2)一个力可以有多个分力,那么,对某个力应如何进行分解?提示:对于同一个力F,
17、假设没有其他限制,可以分解为无数对大小、方向不同的分力。但我们分解力 时应根据力的作用效果和解题的需要进行分解,不然没有实际意义。(3)矢量与标量的根本区别是什么?提示:矢量与标量的根本区别在于运算法那么的不同。既有大小又有方向,求和时遵从平行四边形定那么 的物理量是矢量;求和时按照算术运算法那么相加的物理量叫做标量。课堂讲练设计,举一能通类题力的效果分解法两种典型实例-2-解析:选D木棒的下端与地面接触,接触面为水平面,故弹力的方向应该与地面垂直;木棒的上端 与台阶的一点接触,弹力的方向应与木棒垂直。选项D正确。2.篮球放在光滑水平地面上与竖直墙面相靠,且处于静止状态,那么篮球的受力情况是(
18、)A.受重力、水平面的支持力和墙面的弹力B.受重力、水平面的支持力和墙面的静摩擦力C.受重力、水平面的支持力和水平面的静摩擦力D.受重力和水平面的支持力解析:选D篮球受重力,由于与地面接触并发生挤压,也受水平面的支持力。篮球与竖直墙面相靠, 无挤压所以不受墙面的弹力。篮球放在光滑水平地面上,所以不受水平面的摩擦力。应选D。3.如图2所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,那么小球受到的力是()A.重力、绳的拉力B.重力、绳的拉力、斜面的弹力C.重力、斜面的弹力D.绳的拉力、斜面的弹力解析:选A以小球为研究对象,小球受到重力和绳子的拉力两个力。斜面对小球没有弹力,假设斜 面对小球有弹力,那么弹力
19、方向必定沿垂直斜面向上方向,这样小球受到重力、绳子的拉力和支持力,三个 力的合力不可能为零,小球将开始运动,与题矛盾,故斜面对小球没有弹力。4 .如图3所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,以下图示中正 确的是()-20-图3解析:选A因为壁虎是匀速爬行的,故它受到的力是平衡的,根据选项中对壁虎的 受力分析可知,B、C、D都不可能是平衡的,只有A中的重力与摩擦力才是相平衡的,应选项A正确。5 .(多项选择)如图4所示,水平推力分使物体静止于斜面上,那么()A.物体一定受3个力的作用8 .物体可能受3个力的作用C.物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力D.物体可能受到沿斜
20、面向下的静摩擦力解析:选BD物体一定受重力、推力少和斜面的支持力作用,还可能受到静摩擦力作用,应选项B 正确,A错误;因尸的大小未定,故物体受到的静摩擦力可能向上、可能向下、也可能为0,应选项D正 确,C错误。9 .(多项选择)如图5所示,将一长方形木块锯开为4 8两局部后,静止放置在水平地面上。那么()A.吕受到四个力作用B. 8受到五个力作用C. /对6的作用力方向竖直向下D.力对夕的作用力方向垂直于它们的接触面向下解析:选AC物体夕受到:重力、地面的支持力、/对夕垂直于接触面的压力、4对夕的摩擦力,共 4个力的作用,选项A正确,B错误;/对夕有垂直接触面的压力和沿接触面向下的摩擦力,两个
21、力的合力 竖直向下,应选项C正确,D错误。7,图6为节日里悬挂灯笼的一种方式,/、6点等高,为结点,轻绳/久W长度相等,拉力分别为F八时,灯笼受到的重力为2以下表述正确的选项是()图6A. E一定小于GB.凡与凡大小相等C.凡与但凡一对平衡力D.凡与凡大小之和等于G解析:选B由题意知,4、8两点等高,且两绳等长,故兄与长大小相等,B选项正确。假设两绳夹角 大于120。,那么句假设两绳夹角小于120。,那么尸为“;假设夹角等于120。,那么发=8=。应选项 A、D错。夹角为180。时,乩与月才能成为一对平衡力,但这一情况不可能实现,故C错误。-22-8 .如图7所示,在倾斜的天花板上用力尸垂直压
22、住一木块,使它处于静止状态,那么关于木块受力情况, 以下说法正确的选项是(A.可能只受两个力作用9 .可能只受三个力作用C.必定受四个力作用D.以上说法都不对解析:选C受力分析可知物体受到斜向上的支持力尺竖直向下的重力,此二力不能平衡,故还受 到天花板的压力及斜向上的静摩擦力作用,共四个力,故C项正确。10 如图8所示,水平地面上的L形木板上放着小木块/,与/间有一处于压缩状态的弹簧,整个 装置处于静止状态。长木板受力的个数为()A.3个 B.4个 C.5个 D.6个解析:选C将小木块和木板、弹簧看做一个整体,整体处于静止状态,在水平方向上没有运动趋势, 所以不受地面给的摩擦力,对小木块受力分
23、析,小木块受到重力,支持力,弹簧的弹力,木板给的摩擦力, 所以木板受到小滑块给的摩擦力,重力,支持力,弹簧的弹力,小滑块对木板的压力,共5个力作用,C 正确。11 .(多项选择)物体。在水平推力/作用下,将物体a挤压在竖直墙壁上,如图9所示,小。处于静止状 态,关于a 6两物体的受力情况,以下说法正确的选项是()A. a受到两个摩擦力的作用B. a共受到四个力的作用c. 6共受到三个力的作用D.受到墙壁摩擦力的大小不随分的增大而增大解析:选AD a受到五个力:重力、墙对a向右的弹力和向上的静摩擦力,5对a向左的压力和向下 的静摩擦力,故A正确,B错误。6共受到四个力的作用:重力、尺a对6向右的
24、弹力和向上的静摩擦力, 故C错误。由上得知,墙壁对a的摩擦力大小等于a和人的总重力,不随着厂的增大而增大,故D正确。11.(多项选择)如图10所示,用轻绳和将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静 止状态,4。绳水平,必绳与竖直方向的夹角为夕。那么绳的拉力右、如绳的拉力片的大小与G之间的 关系为()A. Fa= 6,tan 9A. Fa= 6,tan 9图10B.GFa=ToC. Fii tD. Fb 6cos 8COS 8解析:选AC法一:力的作用效果分解法绳子的拉力生等于重物重力式将片沿力。和切方向分解,两个分F/FcFJ、成,如图甲所示,可得:-=tan 9, =cos九 Fc
25、pbC. Fii tD. Fb 6cos 8COS 8解析:选AC法一:力的作用效果分解法绳子的拉力生等于重物重力式将片沿力。和切方向分解,两个分F/FcFJ、成,如图甲所示,可得:-=tan 9, =cos九 Fcpb力分别为Fa,=贪加0, =击万。由力的相互性可知,Fa=Fj , Fb=Fb 9故A、C正确。-24-法二:正交分解法结点。受到三个力作用,、凡、Fc,如图乙所示。由水平方向和竖直方向,列方程得:Acos 0 =Fc=G凡sin 0 =FaQ可解得:=Gtan * F产-Tocos Fb12.(多项选择)质量为力的木块在推力少作用下,在水平地面上做匀速运动,如图11所示。木块
26、与地面间的动摩擦因数为,那么木块受到的滑动摩擦力为以下各值的哪个()图11A. LimgB. (%g+咫in 。)C. Feos。)D. 7x30s 0解析:选BD木块匀速运动时受到四个力的作用:重力侬、推力? 擦力开。沿水平方向建立x轴,将厂进行正交分解如下图(这样建立 分解力,由于木块做匀速直线运动,所以在x轴上,向左的力等于向右 向二力平衡);沿竖直方向建立y轴,在y轴上,向上的力等于向下的 二力平衡)。即凡os 。=月,A=mgFstn夕支持力、摩 坐标系只需 的力(水平方 力(竖直方向又由于F尸nF、所以= (加g+八in,),故B、D选项是正确的。13.如图12所示,/、8两物体叠
27、放在水平地面上,从8的质量分别为如=10 kg、侬=20 kg, A. 5之间及2与地面之间的动摩擦因数均为=0.5。一轻绳一端系住物体4另一端系于墙上,绳与竖 直方向的夹角为37。,今欲用外力将物体夕匀速向右拉出,求所加水平力尸的大小。(sin 37 =0.6, cos 37 =0.8,取 g=10 m/s2)图12解析:分析48的受力如下图,建立直角坐标系碎心m鬲由题意知,/始终静止,故在X轴方向上有片sin 37 =用在y轴方向上有石cos 37 +Ai=w而昂=-26-联立以上几式可得几=60 N,用=30 N6匀速运动,那么在x轴方向上有QAJ +&又用=%在y轴方向上有人2 =为+
28、勿哈又 Ff2 = F2由以上儿式解得产 =160 No答案:160 N【自建自测】1 .如下图,物体/置于水平地面上,力分竖直向下作用于物体6上,4 8保持静止,那么物体力的 受力个数为()A. 3C. 5 解析:选B.B. 4D. 6利用隔离法对力受力分析,如下图/受到重力G,、地面对4的支持力K、4对力的压力斥小反对/的摩擦力用i贝ijA、C、D错误,B 正确.2 .(多项选择)如下图,用竖直挡板将小球夹在挡板和光滑斜面之间,假设缓慢转动挡板,使其由竖直转至水平的过程中,以下说法正确的选项是()A.挡板对小球的弹力先增大后减小B.挡板对小球的弹力先减小后增大 C.斜面对小球的支持力先减小
29、后增大D.斜面对小球的支持力一直逐渐减小解析:选BD.取小球为研究对象,小球受到重力久挡板对小球的弹力国和斜面对小球的支持力凡 三个力作用,如下图,品和凡的合力与重力大小相等,方向相反,氏总垂直接触面(斜面),方向不变, 根据图解可以看出,在&方向改变时,其大小(箭头)只能沿园线变动.显然在挡板移动过程中,尺先变 小后变大,品一直减小.3 .如下图,重力为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体,当绳与水平面成60。 角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦.求地面对人的支持力和摩擦力的大小./(, .6phP7777777777777777777r777r7777r77777777
30、Tx解析:人和物体静止,所受合力皆为零,对物体分析得到:绳的拉力夕等于物重200 N.人受力如下图,由平衡条件得:及os 60 一 = 0Ain 60 +AG=0解得: = 100 N 75=326.8 N.答案:326.8 N 100 N课时作业一、单项选择题1 .如下图,木箱力中放一个光滑的铁球员它们一起静止于斜面上,如果对铁球夕(不包括木箱力) 进行受力分析,那么铁球8受力个数为()-28-A. 3个C. 2个A. 3个C. 2个B.4个D. 1个解析:选A.对3球分析受力,可知3受重力、箱子对球垂直斜面向上的支持力和箱子对球平行斜面向 上的支持力,三力平衡.2. (2016 武汉高一检
31、测)质量均为力的“、6两木块叠放在水平面上,如下图,。受到斜向上与水 平面成。角的力A的作用,8受到斜向下与水平面成。角,与内等大的力用的作用,两力在同一竖直平 面内,此时两木块保持静止,那么以下说法错误的选项是()A. a 一定受到四个力的作用B.水平面对5的支持力等于2加gC. a、方之间一定存在静摩擦力D. 6与水平面之间一定存在静摩擦力解析:选D.a受重力、支持力、拉力以及6对h的静摩擦力而处于平衡状态,故A、C正确.对整体 分析,与用大小相等,方向相反,两力相互抵消,那么水平面对6无摩擦力,D错误.水平面对b的支持 力A=2/g, B正确.3,倾角为。、质量为物的斜面体静止在水平桌面
32、上,质量为力的木块静止在斜面体上.以下结论正 确的是()A.木块受到的摩擦力大小是侬cos aB.木块对斜面体的压力大小是侬sin aC.桌面对斜面体的摩擦力大小是侬sin acos aD.桌面对斜面体的支持力大小是G什力)g解析:选D.以木块为研究对象,如图甲所示,有R=/ng sin a , R=mgcos a ,应选项A、B均错 误;以木块与斜面体所组成的整体为研究对象,如图乙所示,有E桌=0, K桌=(/什加g,应选项C错误、 D正确.实例分析地面上物体受斜向上的拉力凡拉力/一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力方可分解为水平向前的 力先和竖直向上的力用质量为勿的物体
33、静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使 物体具有沿斜面下滑趋势的分力;二是使物体压紧斜面的分 力用,Fi = mgsin o, A=mgcos o典例如图3-5-2所示,一个重为100 N的小球被夹在竖直的墙壁和/点之间,球心。与/点 的连线与竖直方向成0角,且。=60。,所有接触点和面均不计摩擦。试求小球对墙面的压力分和对/ 点压力F,2o图 3-5-2解析小球的重力产生两个作用效果:压紧墙壁和/点,作出重力及它的两个分力和构成 的平行四边形,如下图。小球对墙面的压力百=E =/ngtn 60 =10(h/3 N,方向垂直墙壁向右;小球对/点的压力公左=而寸=2。2方向沿3方向。答案见解析
34、按作用效果分解力的一般思路丽 木艮叶力的确定分力I J艮据平行.作平行I 把对力的计算 数学计算问题I作用效果的方向 四边形定那么四边形I转化为边角的计算1 求分力(M+m )g 乙4.(2016 长沙高一检测)如下图,用绳索将重球挂在墙上,不考虑墙的摩擦.如果把绳的长度增 加一些,那么球对绳的拉力A和球对墙的压力K的变化情况是()A. A增大,E减小B. B减小,B增大C.五和都减小D. D和石都增大解析:选C.球所受拉力少1、支持力92和重力G可以构成如图甲所示的矢量三角形,绳子长度增 加,F1与竖直方向的夹角减小,F F1 2的变化如图乙所示,故尸、P 2均减小,那么球对绳的拉力 和球对
35、墙的压力“都减小,C正确.甲5 .如下图,两根等长的绳子/打和仇?吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60。.现保持绳 子/夕与水平方向的夹角不变,将绳子 勿逐渐慢慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子回的拉力 变化情况是()A.增大C.减小B.先减小后增大D.先增大后减小-30-解析:选B.解析:选B.60%B对力的处理(求合力)采用合成法,应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边形法).作出力的 平行四边形,如下图.由图可看出,尾先减小后增大.6 . (2016 浙江效实中学期末)如下图,物体8叠放在物体/上,A.夕的质量均为加,且上、下表 面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为
36、的固定斜面。匀速下滑,贝h)A.人夕间没有静摩擦力8. /受到8的静摩擦力方向沿斜面向上C.力受到斜面的滑动摩擦力大小为2侬sin 9D. /与8间的动摩擦因数=tan 0解析:选C.它们以共同速度沿倾角为的固定斜面。匀速下滑,/受到斜面的滑动摩擦力大小为 2mgstn 0, 1对5的摩擦力大小等于夕重力沿斜面方向的分力大小,选项A错误、C正确;力受到月的静 摩擦力方向沿斜面向下,选项B错误;力与夕间的摩擦力是静摩擦力,不能确定/、6之间的动摩擦因数 ,选项D错误.二、多项选择题7.如下图,4 两物体均处于静止状态,那么关于夕物体的受力情况,以下表达中正确的选项是()解析:选BCD.由于夕受绳
37、的拉力,大小等于总的重力,其A. 8物体可能受三个力,也可能受四个力B.夕物体一定受四个力夕物体必受到地面的静摩擦力作用 夕物体必受到地面的支持力作用水平分量必然使8物体产生沿地面向左运动的趋势,因此8必受地面向右的静摩擦力,据摩擦力的产生条 件,8与地面间必有相互作用的弹力,所以共受四个力作用,选项A错误,B、C、D正确.(F /ng) cos 0Fmg) cos 9aKc /Af/B/F产GFbc/B,、8. (2016 温州高一检测)如下图,建筑装修中,工人用质量为力的磨石对斜壁进行打磨,当对磨 石加竖直向上大小为分的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,磨石与斜壁之间的动摩擦因数为, 那
38、么磨石受到的摩擦力是() Fmg) sin 。 (F/ng)解析:选AB.对磨石进行受力分析,由平衡条件,沿斜壁:(Fm/cos =F, A对;垂直于斜壁: 压力A= (Z7侬)sin 9 ,故摩擦力=(尸一加g) sin夕,B对.9. 一根长为上的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的/、8两点.假设在细绳的。处悬一重物,已 知如下图,那么以下说法中正确的选项是()A.增加重物的重力,回段先断增加重物的重力,段先断 将/端往左移时绳子容易断 将/端往右移时绳子容易断解析:选AC.研究。点,。点受重物的拉力,其大小 = 将重物对。点的拉力分解为对和%两 段绳的拉力,其力的平行四边形如下图.在/比
39、中,因为46为2所以8,因此凡白仁当增加重力G时,Fbc、4按比例增加,及增大得 较多,所以理段绳先断,因此选项A正确、B错误.将力端往左移时,房与4两力夹角变大,合力用 一定,那么两分力&与余均增大.将/端往右移时两分力夹角减小,两分力也减小,由此可知选项C正确、 D错误.10. (2016 邢台高一检测)半圆柱体放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的竖直挡板,眦 在半圆柱体尸和弦V之间放有一个光滑均匀的小圆柱体0,整个装置处于平衡状态,如下图是这个装置的 截面图.现使初V保持竖直并且缓慢地向右平移,在0滑落到地面之前,发现夕始终保持静止.那么在此过 程中,以下说法中正确的选项是()-3
40、2-A. V对0的弹力逐渐减小B. 对。的弹力逐渐增大C.地面对户的摩擦力逐渐增大D. 0所受的合力逐渐增大 解析:选BC.圆柱体。的受力如下图,在心,缓慢地向右平移的过程中,它对圆柱体0的作用力方向不变,P 对0的作用力内的方向与水平方向的夹角逐渐减小,由图可知的V对0的弹力E逐渐增大,A错误;刀对0 的弹力后逐渐增大,B正确;以只0为整体,地面对的摩擦力大小等于V对。的弹力Fi,故地面对P 的摩擦力逐渐增大,C正确;。所受的合力始终为零,D错误.三、非选择题11 .如下图,重为G的均匀链条,两端用等长的轻细绳连接悬挂在等高的地方,细线和水平方向成 9角.试求:/“/(1)细线张力;(2)链
41、条最低点的张力.解析:(1)以链条整体为研究对象,受力如图甲所示,受重力G、两边绳子的拉力(两边绳子的拉力大 pf /or小相等).由链条处于静止状态得绳的张力尸=G,内=方,解得百=,)/厂 sin 2sin G2G甲乙r(2)以链条的右半段为研究对象,受重力会左半段的水平向左的拉力以及右端绳的拉力如图乙所示.由 右半段处于静止状态,可得此张力为:= .答案:/、 G(l)2sin ()6cot12 .出门旅行时,在车站、机场等地有时会看见一些旅客推着行李箱,也有一些旅客拉着行李箱在地 面上行走.为了了解两种方式哪种省力,我们作以下假设:行李箱的质量为加=10 kg,拉力E、推力后 与水平方
42、向的夹角均为。=37。(如下图),行李箱与地面间为滑动摩擦力.动摩擦因数为 =0.2,行李箱都做匀速运动.试通过定量计算说明拉箱子省力还是推箱子省 力.(sin 37 =0. 6, cos 37 =0. 8,尸 10 m/s2)解析:拉行李箱时,对行李箱受力分析,如图甲所示.Mcos 。=FnAsin 9= nigFn= uRinmg0 + /sinnmg0 + /sin-=21.7 N.推行李箱时,对行李箱受力分析,如图乙所示.E2cos 。%&=sin 9 -mgF2=0 sin0 sin7=29.4 N17F,即拉箱子省力.-34-答案:见解析1 .如图3-5-3所示,用拇指、食指捏住圆规的一个针脚,另一个有铅笔芯的脚支撑在手掌心位置,使 力水平,然后在外端挂上一些不太重的物品,这时针脚力、8对手指和手掌均有作用力,对这两个作用力 方向的判断,以下各图中大致正确的选