33、4力的等效和替代力的合成與分解(2)(編輯修改稿)
2024-12-25 13:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (1)一個已知力可以分解為多少對分力 ? 提示 :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 (如圖 所示 ). (2)已知合力 F和一個分力 F1的大小和方向，力的分解有惟一的解嗎？ 提示： 當(dāng)合力 F和一個分力 F1確定之后， 相當(dāng)于平行四邊形的對角線確定，一條 鄰邊的方向、長度也確定，那么，所對 應(yīng)的平行四邊形就是惟一的，因此，力 的分解有惟一的解 . (3)若知道合力 F,另外知道一個分力的方向和另一個分力的大小 ,力的分解是惟一的嗎 ? 提示 :若分力 F1方向確定 ,與合力 F的夾 角為 θ,F 2的大小確定 . ① 當(dāng) F2=Fsinθ 時 ,有惟一解 . ② 當(dāng) Fsinθ ＜ F2＜ F時 ,可以作出兩個平行四邊形 ,可以有兩組解 . ③ 當(dāng) F2≥F 時只能作出一個平行四邊形 ,有惟一解 . ④ 當(dāng) F2＜ Fsinθ 時 ,無法作出平行四邊形 ,此時無解 . ： (1)小孩拉小車前進(jìn)中，小車受到的拉力有怎樣的作用效果？ 提示： 小車受到的拉力有兩個效果，一個是水平向前拉小車的效果，另一個是豎直向上提小車的效果 . (2)小孩滑滑梯的過程中，重力有怎樣的作用效果？ 提示： 重力產(chǎn)生兩個作用效果，一個是平行斜面向下，使小孩沿斜面下滑的效果，另一個是垂直斜面向下使小孩壓緊斜面的效果 . 力的分解原則 . ，應(yīng)根據(jù)實(shí)際效果進(jìn)行分解 . ，從而確定分力的方向，據(jù)此畫出力的平行四邊形，最后轉(zhuǎn)化為一個根據(jù)已知邊角關(guān)系求解的幾何問題 . .假設(shè)硬的東西變軟，繩子變得一拉就斷或者成為橡皮筋，桿變得非常脆等 . 典例 3 (2020 邢臺高一檢測 )如圖所示，重 10 N的光滑小球，放在傾角為 30176。 的斜面上，在圖甲中被垂直斜面的擋板擋住，在圖乙中被豎直擋板擋?。笮∏?qū)醢搴托泵娴膲毫Ω魇嵌啻?? 解答本題要把握以下三點(diǎn)： (1)兩種情況中，重力產(chǎn)生的作用效果不同 . (2)兩種情況中，使物體壓緊擋板的分力的方向不同 . (3)利用直角三角形的邊角關(guān)系來進(jìn)行相關(guān)計算 . 【 規(guī)范解答 】 小球的重力產(chǎn)生兩個效果：①物體壓緊斜 面 ,② 物體壓緊擋板，如圖所示：對于圖甲 ,小球的重力 可分解為 F1=Gsin θ=10 sin 30176。 N=5 N, F2=Gcosθ=10 cos30176。 N=5 N,則圖甲中小球?qū)醢? 的壓力為 5 N，對斜面的壓力為 5 N。 33對于圖乙，小球的重力可分解為 F′ 1=Gtan θ=10 tan 30176。 N= F′ 2= 則小球?qū)醢宓膲毫? N，對斜面的壓力為 N. 答案： 5 N 5 N N N 10 3 N,3G 10 20 3= N = N ,c os c os3 0 3??10 3320 333 10 33 20 33典例 4 在同一平面內(nèi)共點(diǎn)的四個力 F F F F4的大小依次為 19 N、 40 N、 30 N和 15 N，方向如圖所示， 求它們的合力． 【 思路點(diǎn)撥 】 用正交分解法求多個力的合力的基本思路是：先將所有的力沿兩個互相垂直的方向分解，求出這兩個方向上的合力，再合成所得合力就是所有力的合力． 【 規(guī)范解答 】 如圖甲建立直角坐標(biāo)系，把各個力分解到 兩個坐標(biāo)軸上， x軸和 y軸上的合力 Fx和 Fy ， 有： Fx=F1+F2cos37176。 － F3cos37176。 =27 N， Fy= F2sin37176。 +F3sin37176。 － F4=27 N，因此，如圖乙所 示，合力大小為： F= ≈ N ，合力方向 =1，即合力的大小約為 N，方向與 F1夾角為45176。 斜偏上． 22xyF +F yxFtan =F?1.(雙選 )關(guān)于合力與其兩個分力的關(guān)系，下列說法正確的是 ( ) 【 解析 】 選 A、 ，合力的作用效果與分力的作用效果
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