[理化生]相互作用復(fù)習(xí)-在線瀏覽
2024-12-01 16:51本頁(yè)面
【正文】 合力的范圍： ? ⑴兩個(gè)力的合力范圍： | F1－ F2|≤F≤ （ F1＋ F2） ? ⑵三個(gè)力的合力范圍：（兩種情況） ? ① 把最小的力全相加 合力的最小值是 0 ? ? ②把最小的力全相加 ? ? ?3210 FFFF ???? 合mF? ? ? ?32121 )( FFFFFFF m ?????? 合mF? 【 例 1】 四個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為 2N、 3N、 4N、 6N，它們的合力最大值為 _______，它們的合力最小值為_(kāi)________。因?yàn)?Fm=6N(2+3+4)N，所以它們的合力最小值為 0。 ⑵ 已知一分力的大小和方向 ， 求另一分力的大小和方向 。 O A B F F1 F2 α β 圖 4 結(jié)論：已知合力和一分力的大小和方向，則分解唯一。 如 F2≥F時(shí)只有一解 。 第三種情況： F2Fsinα?xí)r，則無(wú)解，因?yàn)榇藭r(shí)按所給的條件是無(wú)法組成平行四邊形的 F1 圖 5 F1′ F2′ F2 α F 結(jié)論：已知合力，一分力的方向和另一分力的大小，則分解不唯一 。如圖 6所示，繞著 F的作用線（以 F為軸）將圖轉(zhuǎn)過(guò)一定角度時(shí)，仍保持 F F2的大小為原值，但方向不同，所以其解是兩解的。 ? 例 2如右圖所示，半圓形支架 BAD，兩細(xì)繩OA和 OB結(jié)于圓心 O，下懸重為 G的物體，使 OA繩固定不動(dòng)，將 OB繩的 B端沿半圓支架從水平位置逐漸移至豎直位置 C的過(guò)程中，分析 OA繩和 OB繩所受力的大小如何變化． ? 解析： 因?yàn)槔K結(jié)點(diǎn) O受重物拉力 FT，所以才使 OA繩和 OB繩受力，因此將拉力 FT分解為 FTA、 FTB(如下圖所示 )． OA繩固定，則 FTA的方向不變，在 OB向上靠近 OC的過(guò)程中，在 B B B3三個(gè)位置，兩繩受的力分別為 FTA1和 FTB FTA2和 FTB FTA3和 ， FTA是一直逐漸變小，而 FTB卻是先變小后增大，當(dāng) OB和 OA垂直時(shí)， FTB最?。? 把所有的力放在一個(gè)直角坐標(biāo)系內(nèi)沿軸方向分解 ,根據(jù) “ 同向相加 ,異向相減 ” 的原則分別得出兩坐標(biāo)軸方向上的合力 . 最后 (如果需要 ) ,再對(duì)兩坐標(biāo)軸上得出的合力進(jìn)行合成得到最終的合力 . 正交分解法則 Fx合 =Fxf= G ?sin?f Fy合 =NFy= NG?cos? f N G x y ? 建立坐標(biāo)軸 x軸和 y軸時(shí) 應(yīng)使盡量多的力落在坐標(biāo)軸上 ,減少分解 . F合 = Fx合 2+Fy合 2 常見(jiàn)的物體情景的正交分解 常將平行于斜面方向和垂直于斜面方向作為 x軸和 y軸 ,然后將其它力都分解在這兩個(gè)方向上 . (或豎直面 ),但可能存在與水平面 (或豎直面 )成一定夾角的力 . 常將水平面和豎直面作為 x軸和 y軸 ,然后將其它力都分解在這兩個(gè)方向上 . f N G x y ? 解 :木塊受力分析如圖所示以平行于斜面方向和垂直于斜面方向?yàn)?x軸和 y軸 ,將重力分解在這兩個(gè)方向 .則有 : F x合 =Gxf=G ?sin? f F y合 =N Gy= N G ?cos? 一物塊放置在斜面上 ,斜面和物塊都靜止 .斜面的 傾角為 ?,斜面質(zhì)量為 M,物塊質(zhì)量為 m, 斜面與地 面之間無(wú)摩擦 .請(qǐng) 畫(huà)出物塊和斜面的受力示意圖 , 并對(duì)它們受到的力分別進(jìn)行正交分解 . Gx Gy 以水平方向和豎直方向?yàn)?x軸和 y軸 ,將木塊對(duì)斜面的壓力及木塊與斜面之間的摩擦力分解在這兩個(gè)方向上 .則有 : F’x合 =fxN’x=fcos? N’sin? F’y合 = N1N’yGfy=N1 fsin? N’cos? G1 解 :斜面的受力情況如左圖所示 . f N’ G1 N1 x y 一物塊放置在斜面上 ,斜面和物塊都靜止 .斜面的 傾角為 ?,斜面質(zhì)量為 M,物塊質(zhì)量為 m, 斜面與 地面之間無(wú)摩擦 .請(qǐng) 畫(huà)出物塊和斜面的受力示 意圖 ,并對(duì)它們受到的力分別進(jìn)行正交分解 . 如圖 ,重為 G的物塊放置在傾角為 ?的 斜面上 ,在水平外力 F的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài) .若將水平外力增大一些 (物塊仍靜止 ),則有 : F F N G x y 當(dāng) Gsin?＞ Fcos?時(shí) ,靜摩擦力 f方向應(yīng)該沿斜面向上 ,大小為 (Gsin? Fcos?). 當(dāng) Gsin?＜ Fcos?時(shí) ,靜摩擦力 f方向應(yīng)該沿斜面向下 ,大小為 (Fcos? Gsin?). 因此 ,當(dāng) F增大時(shí) ,f可能增大也可能減小 . 在 y軸有 : N Gc
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