高考物理復習零失誤3力的合成與分解-資料下載頁
2025-01-08 14:11本頁面
【正文】 F2所組成的封閉三角形中，由正弦定理得： 探究點四 利用力的分解求極值 例 4 如 右 圖所示 .已知質量為 m、 電荷為 q的小球，在勻強電場中由靜止 釋放后沿直線 OP向斜下方運動（ OP和 豎直方向成 θ 角） ,那么所加勻強電場 的場強 E的最小值是多少？ 【 解析 】 根據(jù)題意，釋放后小球所受合力的方向必為 OP方向 .它的一個分力為重力，另一個分力為電場力，其中，合力與兩個分力應構成一個力的三角形 . 用三角形定則從 上 圖中不難看出：重力矢量 OG的大小方向確定后，合力 F的方向確定（為 OP方向），而電場力 Eq的矢量起點必須在 G點 ,終點必須在 OP射線上 .在圖中畫出一組可能的電場力，不難看出，只有當電場力方向與 OP方向垂直時 Eq才會最小 ,所以 E也最小 ,有 【 點評 】 本題涉及到了一種很典型的力的分解，在習題中出現(xiàn)的頻率較高，一般涉及三個力的作用，其中一個力的大小與方向不變，所求量為其中一個力的最小值 .在利用力的分解時，可使用三角形定則作出力的動態(tài)變化的系列三角形，當其中一個分力與合力垂直時，這個分力取最小值 . sin .mgEq?? 變式題 在 “ 驗證力的平行 四邊形定則 ” 的實驗中 ,使 b彈簧 測力計按如 右 圖所示位置開始 順時針緩慢轉動 ， 在這一過程 中保持 O點位置不變和 a彈簧測 力計的拉伸方向不變，則在整個過程中關于 a、 b彈簧測力計的讀數(shù)變化是（ ） A. a增大， b減小 B. a減小， b增大減小 C. a減小， b先增大后減小 D. a減小， b先減小后增大 【 解析 】 以結點 O為研究對象， 因為 O點的位置不變 ,所以，橡皮條 的拉力大小一定 ,方向一定 ,對應的 力為合力 . 兩個彈簧秤的彈力為分 力，合力與兩個分力應構成一個力 的三角形 .又 a彈簧秤的彈力方向一 定，只有 b彈簧秤的彈力大小方向均改變，故此題采用三角形定則的圖解法較簡單 .作出力的矢量三角形如右圖所示，從圖中可以看出：在 b彈簧順時針緩慢轉動過程中， a彈簧的彈力逐漸減小， b彈簧的彈力先減小后增大 .當兩彈簧秤垂直時， b彈簧秤的讀數(shù)最小 . 【 答案 】 D 【 點評 】 在物體受三個力作用處于動態(tài)平衡時，若三個力中有兩個力的方向改變但大小不變時，采用解析法較簡便 .當三個力沒有哪兩力大小相等，也沒有哪兩力方向垂直時，利用長度三角形與力的三角形的相似性列方程求解簡便 .當三個力中只有一個力的方向變化時，采用三角形圖解法解題比較簡便、直觀 .
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