20xx滬科版高中物理必修一43《共點力的平衡及其應(yīng)用》-全文預(yù)覽
【正文】 力 FTA逐漸增大； BO中張力 FTB先減小、后增大． 答案 ：見解析 【 例 5】 如圖 4－ 3－ 11所示，物體的質(zhì)量為 2 kg，兩根輕細(xì)繩AB和 AC的一端連接于豎直墻上，另一端系于物體上，在物體上另施加一個方向與水平線成 θ＝ 60176。提高 圖 4－ 3－ 11 解析 ：作出 A的受力分析如右圖所示，由平衡條件 F合 y＝ Fsin θ＋ F1sin θ－ mg＝ 0 ① F合 x＝ Fcos θ－ F2－ F1cos θ＝ 0 ② 由 ① 式得 F ＝mgsin θ － F 1 ③ 由 ②③ 式得 F ＝F 22cos θ ＋mg2sin θ ④ 要使兩繩都能繃直，則有 F1≥ 0 ⑤ F2≥ 0 ⑥ 由 ③⑤ 式得 F 有最大值： F m a x ＝ mg /sin θ ＝40 33 N 由 ④⑥ 式得 F 有最小值： F m in ＝ mg /2s in θ ＝20 33 N 由此可知 F 的取值范圍為： 20 33N ≤ F ≤40 33N. 答案： 20 33 N ≤ F ≤ 40 33 N 。 ，若要使繩都能伸直，求拉力 F的大小范圍． 綜合 ＝ 0，得 FT＝ mg/＝ N 答案 ： N 在 y 軸方向 F ＝ F T cos 37 176。 時， F A ＝F B G ，故選 B. 答案 ： B 1．正交分解法 正交分解法是解決共點力平衡問題的一般方法，應(yīng)用正交分解法一般應(yīng)注意以下幾點： (1)該方法不受研究對象和受外力多少的限制； (2)關(guān)于坐標(biāo)軸的選取，原則上是任意的，就是說選擇不同的坐標(biāo)軸并不影響運算的結(jié)果，但具體應(yīng)用時又以解題方便的坐標(biāo)系為最佳選擇，例如在靜力學(xué)問題中一般選含外力多的方向為一個坐標(biāo)軸的方向，而在動力學(xué)問題中一般選加速度或初速度方向為一個坐標(biāo)軸的方向． 平衡問題中列方程的方法 2．力的合成法 特別適合三個力平衡時，運用其中兩力之和等于第三個力來列方程求解． 3．相似三角形法 在共點力的平衡問題中，已知某力的大小及繩、桿等模型的長度、高度等，常用力的三角形與幾何三角形相似的比例關(guān)系求解． 【 例 3】 在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測量風(fēng)力的大小，其原理如圖4－ 3－ 7所示．儀器中一根輕質(zhì)金屬絲，懸掛著一個金屬球．無風(fēng)時，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來的 圖 4－ 3－ 7 風(fēng)時，金屬絲偏離豎直方向一個角度．風(fēng)力越大，偏角越大．通過傳感器，就可以根據(jù)偏角的大小指示出風(fēng)力．那么風(fēng)力大小 F跟金屬球的質(zhì)量 m、偏角θ之間有什么樣的關(guān)系呢？ 解析 ：取金屬球為研究對象，有風(fēng)時，它受到三個力的作用：重力 mg、水平方向的風(fēng)力 F和金屬絲的拉力 FT，如右圖所示．這三個力是共點力，在這三個共點力的作用 下金屬球處于平衡狀態(tài)，則這三個力的合力為零．根據(jù)任意兩力的合力與第三個力等大反向求解，可以根據(jù)力的三角形定則求解，也可以用正交分解法求解． 方法一 ：力的合成法 如圖所示，風(fēng)力 F和拉力 FT的合力與重力等大反向，由平行四邊形定則可得 F＝ mgtan θ 方法二 ：力的分解法 重力有兩個作用效果：使金屬球抵抗風(fēng)的吹力和使金屬絲拉緊，所以可以將重力沿水平方向和金屬絲的方向進行分解，如圖乙所示，由幾
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1