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力的合成和分解解题方法及实验

力的合成和分解

1.力的合成

1.物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用,若两力大小分别为5N 、5 N ,求这两个力的合力.两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.

2.有两个大小相等的共点力F 1和F 2,当它们夹角为90°时的合力为F ,它们的夹角变为120°时,合力的大小为 ( )

A .2F

B .(2/2)F

C . 2F

D . 3/2F

【例题】四个共点力的大小分别为2N 、3N 、4N 、6N ,它们的合力最大值为_______,它们的合力最小值为_________。

【例题】关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是 ( )

A .合力大小随两力夹角增大而增大

B .合力的大小一定大于分力中最大者

C .两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而增大

D .合力的大小不能小于分力中最小者

【例题】如图1—2—1所示装置,两物体质量分别为m 1、m 2,悬点ab 间的距离大于滑轮的直径,不计一切摩擦,若装置处于静止状态,则( )

A .m 2可以大于m 1

B .m 2一定大于2

1m C .m 2可能等于

21m D .θ1一定等于θ2

2.力的分解

【例题】将一个力F =10 N 分解为两个分力,已知一个分力的方向与F 成30°角,另一个分力的大小为6 N ,则在分解中 ( )

A .有无数组解

B .有两解

C .有惟一解

D .无解

【例题】把一个力分解为两个力F 1和F 2,已知合力F =40 N ,F 1与合力的夹

角为30 °,如图1—2—9所示,若F 2取某一数值,可使F 1有两个大小

不同的数值,则F 2大小的取值范围是什么?

3. 正交分解法:

【例题】氢气球重10 N ,空气对它的浮力为16 N ,用绳拴住,由于受水

平风力作用,绳子与竖直方向成30°角,则绳子的拉力大小是__________,水平风力的大小是________.

【例题】如图所示,质量为m ,横截面为直角形的物快ABC ,∠ABC =α,AB 边靠在竖直墙上, F 是

垂直于斜面BC 的推力,现物块静止不动,求摩擦力的大小。

三、类型题综合应用举例

【例题】如图1—2—7所示,物重30 N ,用O C 绳

悬挂在O 点,O C 绳能承受最大拉力为203N , 再用一绳系O C 绳的A 点,BA 绳能承受的最大 拉力为30 N ,现用水平力拉BA ,可以把O A 绳 拉到与竖直方向成多大角度? 【例6】水平横粱的一端A 插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B ,

一轻绳的一端C 固定于墙上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m =10 kg 的重物,∠CBA =30°,如图甲所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g =10m/s 2)

A .50N

B .503N

C .100N

D .1003N

【例8】轻绳AB 总长l ,用轻滑轮悬挂重G 的物体。绳能承受的最大拉力是2G ,将A 端固定,将B 端缓慢向右移动d 而使绳不断,求d 的最大可能值。

针对训练

1.如图所示.有五个力作用于一点P ,构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线,设

F

3=10N ,则这五个力的合力大小为( )

A .10(2+2)N

B .20N

C .30N

D .0

3.如图所示 质量为m 的小球被三根相同的轻质弹簧a 、b 、c 拉住,

c 竖直向下a 、b 、c 三者夹角都是120°,小球平衡时,a 、b 、c 伸

长的长度之比是3∶3∶1,则小球受c 的拉力大小为 ( )

A .mg

B .0.5mg

C .1.5mg

D .3mg

5.如图所示一条易断的均匀细绳两端固定在天花板的A 、B 两点,

今在细绳O

处吊一砝码,

如果OA =2BO ,则 ( )

A .增加硅码时,AO 绳先断

B .增加硅码时,BO 绳先断

C .B 端向左移,绳子易断

D .B 端向右移,绳子易断

6.图所示,A 、A ′两点很接近圆环的最高点.BOB ′为橡皮绳,

∠BOB ′=120°,且B 、B ′与OA 对称.在点O 挂重为G

的物体,点O 在圆心,现将B 、B ′两端分别移到同一圆周

上的点A 、A ′,若要使结点O 的位置不变,则物体的重量

应改为

A .G

B .2G

C .4G

D .2G

2、大小不同的在同一平面上的三个共点力,同时作用在一个物体上,以下各组中,能使物体平衡的一组是()

A. 3N,4N,8N

B. 2N,6N,7N

C. 4N,7N,12N

D. 4N,5N,10N

验证力的平行四边行定则实验专题

1、验证平行四边形定则的实验中,要用到的器材和测量仪器有________.

A.木板B.白纸 C.弹簧秤D.刻度尺E.细绳套

F.天平G.橡皮条H.三角板I.图钉

2、在“验证力的平行四边形定则”实验中,某个学生的实验操作步骤如下:

(1)用图钉把白纸固定在方本板上;

(2)把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套;

(3)用一个弹簧秤通过细绳套把橡皮条拉到某一位置,记录弹簧秤的读数F1和弹簧秤钩的位置a;再用另一个弹簧秤通过另一细绳套拉橡皮条,记录弹簧秤的读数F2和弹簧秤钩的位置b,以及橡皮条伸长到的位置O点;

(4)连Oa和Ob,即力的方向,并按选定的标度做力的图示,并依平行四边形法则做出合力F;

(5)只用一个弹簧秤通过细绳套将橡皮条的结点拉到同样的位置O点.

指出上述步骤中的错误之处及所缺的必要步骤,并加以改正或补充.

答:①___________________________________________;

②________________________________________________;

③_________________________________________________.

3.下面列出的措施中,哪些是有利于改进本实验结果的? [ ]

A.橡皮条弹性要好,拉到O点时,拉力要适当大些;

B.两个分力F1和F2间的夹角要尽量大些;

C.拉橡皮条时,橡皮条、细绳和弹簧秤应贴近且平行于木板面;

D.拉橡皮条的绳套的绳要细,而且要稍长一些。

4.下列说法中,哪些是错误的? [ ] A.如果实验中作出的F和F'的图示不完全重合,则证明共点力合成的平行四边形法则是不正确的;

B.若实验中作出的F和F'的图示在误差范围内基本上重合,则可验证了共点力合成的平行四边形法则;

C.若F1和F2的方向不变而大小都增加1牛顿,则其合力方向不变,大小也增加1牛顿;

D.若橡皮条对结点的拉力是F3,则F1、F2和F3是三个平衡的共点力。

5.如图2—46所示是两位同学在研究“共点力的合成”时得到的实验结果,若据实验中要求的符号表示各个力,则可判定其中哪一个实验结果是遵重事实的?

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