20xx人教版高中物理必修一47用牛頓運(yùn)動定律解決問題二2(編輯修改稿)
2024-12-25 17:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 與水平方向成 30176。 角，已知細(xì)繩最多只能承受 2 0 0 N 的拉力，那么 C 點(diǎn)懸掛重物的重力最多為多少？這時細(xì)繩的哪一段即將拉斷？ ( 1 ) 以結(jié)點(diǎn) C 為研究對象，受哪幾個力的作用？ ( 2 ) 這幾個力有什么樣的關(guān)系？ 提示： 受豎直向下的拉力 F ＝ mg ，水平向左的拉力 F AC ，沿繩 CB 的拉力 F CB 。 提示： 合力為零。 [ 規(guī)范解答 ] 解法一 ( 力的合成法 ) C 點(diǎn)受三個力作用處于平衡狀態(tài)，如圖所示，可得出 F1與 F2的合力 F 合 方向豎直向上，大小等于 F ，由三角函數(shù)關(guān)系可得出 F 合 ＝ F1 s in3 0 176。 ＝ F ＝ mPg F2＝ F1 co s 3 0 176。 當(dāng) F1達(dá)到最大值 2 0 0 N 時， mPg ＝ 1 0 0 N ， F2≈ 1 7 3 N ，在此條件下， BC 段繩子即將斷裂， AC 段繩的拉力 F2還未達(dá)到最大值。故 C 點(diǎn)懸掛重物的重力最多為 1 0 0 N ，這時 BC 段繩子即將拉斷。 解法二 ( 正交分解法 ) 如圖所示，將拉力 F1分解，根據(jù)物體受力平衡可得： F1 s in3 0 176。 ＝ F ＝ mPg ， F2＝ F1 co s 3 0 176。 ，后面的分析過程同解法一。 [ 完美答案 ] 1 0 0 N BC 段細(xì)繩即將拉斷 共點(diǎn)力平衡問題的解題方法 處理共點(diǎn)力的平衡問題時正確的受力分析是關(guān)鍵。當(dāng)物體受三個力 ( 不平行 ) 而平衡時，這三個力一定是共點(diǎn)力，常用以下兩種方法處理問題： ( 1 ) 正交分解法 若三個力不能構(gòu)成直角三角形或物體受力較多，一般采用正交分解法求解，物體處于平衡狀態(tài)時，平衡條件為 ??? Fx 合＝ 0Fy 合＝ 0 ( 2 ) 三角形法 ① 根據(jù)平衡條件，任兩個力的合力與第三個力等大反向，把三個力放于同一個三角形中，三條邊對應(yīng)三個力，再利用幾何知識求解。 ② 三個力可以構(gòu)成首尾相連的矢量三角形，這種方法用來討論動態(tài)平衡問題較為方便。 【變式訓(xùn)練】 如圖所示，質(zhì)量為 m 的物體在傾角為 θ 的斜面上恰好勻速下滑。 求物體與斜面間的動摩擦因數(shù) μ 為多少？ [ 解析 ] 物體的受力如圖所示。 由于物體勻速下滑，所以在垂直于斜面方向： F N － mg c o s θ ＝ 0 ① 滑動摩擦力 F f＝ μF N ② 沿著斜面方向： mg s in θ － F f＝ 0 ③ 聯(lián)立 ①②③ ，可得 μ ＝ t a n θ 。 [ 答案 ] t a n θ 考點(diǎn)二 對超重與失重
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