受力平衡及分解(经典推荐)

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初二受力平衡知识点总结归纳

初二受力平衡知识点总结归纳

初二受力平衡知识点总结归纳受力平衡是物理学中一个基础的概念,它描述了物体在受到多个力作用时保持静止或以匀速运动的状态。

在初中物理中,我们学习了关于受力平衡的重要知识点。

本文将对初二受力平衡的知识进行总结和归纳,以帮助同学们更好地理解和掌握这一概念。

一、力的性质在学习受力平衡前,我们首先需要了解力的性质。

力是一种物体之间相互作用的方式,具有大小、方向和作用点。

常见的力有重力、弹力、摩擦力等。

在描述力的时候,我们通常使用符号F表示力的大小,使用箭头表示力的方向,并用作用点表示力的作用位置。

二、力的合成与分解在物体受到多个力作用时,这些力可以合成为一个合力。

合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。

当物体处于静止或恒定速度运动时,合力为零,这时物体处于受力平衡状态。

对于一个平面内的物体,我们可以通过图示法或分解法求解合力。

1. 图示法:图示法采用向量图形的方式,将各个力按大小和方向画在同一起点,然后将它们的末端连接起来,连接起点和终点的直线就是合力的方向。

2. 分解法:分解法是将一个力分解为两个或多个力的矢量和,可以通过正弦定理和余弦定理进行计算。

分解法的基本思想是将力分解为垂直于某个轴的分力,分解的方向可以根据具体情况选择。

三、受力平衡的条件在受力平衡的状态下,物体的合力为零。

根据这一条件,我们可以得出以下几个结论:1. 物体受力平衡的条件一:合力为零。

当物体受到的合力为零时,物体将保持静止或匀速直线运动。

2. 物体受力平衡的条件二:合力矩为零。

合力矩是指力对物体产生的转动效应。

当物体受到的合力矩为零时,物体将保持旋转平衡或稳定的转动状态。

3. 物体受力平衡的条件三:作用在物体上的力沿直径方向。

当物体受到的力沿直径方向作用时,它们的合力矩为零,物体将保持平衡。

这一条件在轻拂球、挂钟等物体的平衡中常常被应用。

四、应用技巧与实例在学习受力平衡的过程中,我们可以运用一些技巧来解决问题。

下面给出一些实例,让我们了解受力平衡的应用。

受力分析及物体平衡典型例题解析

受力分析及物体平衡典型例题解析

受力分析及物体平衡典型例题解析在物理学中,受力分析和物体平衡是非常重要的基础知识。

通过对物体所受力的分析,我们可以了解物体的运动状态以及是否处于平衡状态。

本文将通过解析几个典型的例题,帮助读者更好地理解受力分析和物体平衡的概念。

例题一:垂直轴上的物体平衡将一个质量为10千克的木块悬挂在一根质量忽略不计的轻杆上,轻杆的一端固定在墙上,另一端与滑轮相连,滑轮距地面高度为2米。

现求木块上挂的重物的质量是多少?解析:首先,我们可以根据题目中给出的物体的质量和距离,得到所受到的重力,即10千克 * 9.8米/秒² = 98牛顿。

由于木块处于静止状态,根据角动量守恒定律,木块所受合力矩为零。

由于轻杆质量忽略不计,可以将滑轮视为质量忽略不计的点,即滑轮为定轴。

设木块上挂的重物的质量为M,根据力矩平衡公式有:2米 * 98牛顿 - 0米 * M = 0解得:M = 98千克所以,木块上挂的重物的质量为98千克。

例题二:倾斜面上的物体平衡一个质量为5千克的木箱被放置在一个倾角为30°的光滑斜面上,斜面上有一垂直向上的力F使木箱处于静止状态,求力F的大小。

解析:首先,我们可以根据题目中给出的物体的质量和斜面的倾角,得到物体所受到的重力,即5千克 * 9.8米/秒² = 49牛顿。

由于木箱处于静止状态,根据 Newton's第一定律,合力等于零。

这意味着斜面上的力F必须与斜面的竖直方向的分量相抵消。

设力F的大小为F1,根据受力分析,可以得到以下等式:F1 * cos30° = 49牛顿解得:F1 = 98牛顿所以,力F的大小为98牛顿。

例题三:悬挂物体和支撑力的分析一个质量为2千克的物体用绳子悬挂在天花板上,绳子的倾角为60°,求绳子的拉力和天花板对物体的支撑力。

解析:首先,根据题目中给出的物体的质量和绳子的倾角,可以得到物体所受到的重力,即2千克 * 9.8米/秒² = 19.6牛顿。

物理力学中的力的平衡与分解

物理力学中的力的平衡与分解

物理力学中的力的平衡与分解一、引言在物理学中,力是探讨运动和物体相互作用的基本概念。

力的平衡与分解是力学领域中的重要概念之一。

本节将围绕力的平衡与力的分解展开讨论,以帮助学生深入理解这两个概念。

二、力的平衡力的平衡是指作用在一个物体上的力之和为零,物体处于静止或匀速运动状态。

力的平衡是力学中的基本原理之一,而奠定了静力学的基础。

1.力的概念力是指一个物体对另一个物体的作用,它可以改变物体的状态和形状。

学生应该了解力的大小可以通过物体受力产生的效果来衡量,力的单位是牛顿(N)。

2.力的合成与分解力的合成是指将两个或多个力按照一定的方式组合成一个力的过程。

力的分解是指将一个力分解为两个或多个力的过程。

学生可以通过练习和实验来掌握力的合成与分解的方法。

3.力的平衡的条件力的平衡有三个必要条件:力的合力为零、力的合力矩为零和力的合外力为零。

学生需要通过实例来理解这三个条件,并且能够应用这些条件来解决力的平衡问题。

三、力的分解力的分解是将一个力分解为两个或多个分力的过程。

这个过程可以帮助学生更好地理解力的作用和效果。

1.斜面上的力的分解斜面上的力可以分解为垂直于斜面的力和平行于斜面的力。

学生需要掌握依据三角函数关系来求解斜面上力的分解问题,并且理解斜面对物体运动的影响。

2.绳子上的力的分解绳子上的力可以分解为水平方向的力和竖直方向的力。

学生需要了解绳子的张力在不同方向上的作用,并且能够分解力的大小和方向。

3.平面上的力的分解平面上的力可以分解为水平方向的力和竖直方向的力。

学生需要了解平面上力的分解与合成,并且能够应用这些知识解决相关问题。

四、力的平衡与力的分解的应用力的平衡与力的分解在实际生活中有许多应用。

学生应该学会将这些概念应用到实际问题中,如杠杆原理、斜坡坡度计算、物体静止条件等。

1.杠杆原理杠杆原理是基于力的平衡的原理,应用了力的分解与合成的方法。

学生需要了解杠杆原理的基本概念,并能够应用这一原理解决杠杆平衡问题。

物体受力平衡和力的合成分解

物体受力平衡和力的合成分解

物体受力平衡和力的合成分解力是物体相互作用的结果,而物体的运动状态则是由力的合成和分解决定的。

在力学中,我们经常需要研究物体受到的合力和分力,以了解物体的受力平衡状况以及相关的运动性质。

本文将详细介绍物体受力平衡和力的合成分解的概念、方法和应用。

一、物体受力平衡当物体受到的合力为零时,物体处于受力平衡状态。

受力平衡是指物体在受到多个力的作用下,无论是静止还是匀速直线运动,其加速度均为零。

为了使物体处于受力平衡状态,需要满足以下条件:1.合力为零:物体受到的所有力的矢量和为零。

即ΣF = 0,其中ΣF 表示合力。

2.力的合成:若物体受到多个力的作用,可以利用力的合成原理将这些力合成为一个合力。

合力的大小和方向由力的矢量和所确定。

3.力的分解:若物体受到一个合力的作用,可以利用力的分解原理将这个合力分解为多个力。

这些分力在特定方向上的合力等于原来的合力。

物体受力平衡是研究物体受力状态的重要概念,它在物理学、工程学和生活中都有广泛的应用。

在工程学中,受力平衡的概念被广泛运用于建筑和桥梁等结构物的设计和施工过程中。

二、力的合成分解力的合成指的是将作用在物体上的多个力合成为一个合力。

力的合成可利用向量的几何相加法或三角法进行计算。

具体步骤如下:1.将力按照其大小和方向用矢量表示。

2.将这些矢量按照一定比例、方向和排列顺序连接起来,形成一个几何图形。

3.连接起来的几何图形的对角线即代表合力的大小和方向。

力的分解指的是将一个合力分解为多个力。

力的分解可利用向量的几何分解法或三角法进行计算。

具体步骤如下:1.将合力按照一定比例、方向和排列顺序连接起来,形成一个几何图形。

2.根据几何图形的特点,确定合力的分解力的大小和方向。

合力的分解可以帮助我们更好地理解物体受力的性质和规律,有助于解决一些复杂的力学问题。

在实际应用中,我们经常需要将合力分解为水平方向和竖直方向上的分力,以便研究物体在不同方向上的受力情况。

三、力的合成分解的应用力的合成分解在生活和科学研究中有着广泛的应用。

受力平衡条件和方法

受力平衡条件和方法

受力平衡条件和方法受力平衡是力学中一个基本的概念,它指的是物体在受到各种力的作用下,保持静止或者以匀速直线运动的状态。

理解受力平衡的条件和方法对于解决物体静力学问题至关重要。

下面将详细介绍受力平衡的条件和解决问题的方法。

一、受力平衡的条件要使物体保持受力平衡,必须满足以下两个条件:1.合力为零:物体所受外力的合力应为零。

这意味着所有作用在物体上的力的矢量和应该为零。

简单来说,物体在受力平衡的情况下,所有作用在它身上的力的大小与方向应该互相抵消。

2.力的矩为零:物体所受外力的合力矩应该为零。

力的矩是力对物体产生的转动效果的量度,通过将力的大小乘以力臂,可以计算出力的矩。

力的矩为零意味着物体上各个力对绕定点的总矩应该为零。

二、解决问题的方法在解决受力平衡问题时,可以采用以下几种方法:1.分解力:将力按照其作用方向分解为两个(或多个)分力,然后分别计算每个分力的合力是否为零。

这种方法适用于力沿某一直线的情况,通过将力分解为垂直和平行于该直线的分力,可以更容易地解决问题。

举个例子,假设有一个箱子静止在斜坡上,受到了斜坡的支持力和重力的作用。

我们可以将重力分解为垂直于斜坡和平行于斜坡的两个分力,然后分别计算这两个分力的合力是否为零。

如果合力为零,则箱子保持受力平衡,如果合力不为零,则箱子会发生加速度。

2.使用力的平衡条件:根据受力平衡的条件,可以通过计算力的合力和力的矩的关系来解决问题。

当一个物体受到多个力的作用时,如果已知其中几个力的大小和方向,可以通过计算剩余未知力的大小和方向,从而确定物体受力平衡的状态。

比如,我们可以通过计算力的合力和力的矩在各个方向上的关系,来求解物体受力平衡时未知力的大小和方向。

这种方法适用于已知多个力的大小和方向,需要求解其他未知力的问题。

3.使用受力平衡图:受力平衡图是一种便于分析物体受力平衡的图示方法。

通过将受力物体画成一种几何图形,然后在图上表示各个力的大小和方向,可以轻松地分析物体所受的各个力以及力的平衡情况。

物体受力的平衡

物体受力的平衡

物体受力的平衡物体的平衡状态是指物体所受的所有力合力为零的状态。

在力学中,我们将物体受力的平衡分为两种情况,即力的合成与分解和力矩的平衡。

本文将从这两个方面来探讨物体受力的平衡。

一、力的合成与分解力的合成是指将多个力合并成一个力的过程,而力的分解则是指将一个力分解成多个力的过程。

假设一个物体同时受到两个作用在它上面的力,力A和力B。

为了使物体保持平衡,我们需要将这两个力合成为一个力。

根据力的合成原理,我们可以通过用力A和力B的起始点和终点来构成一个三角形,将力A和力B的起点和终点连线相交得到一个力的合力。

如果力A和力B的合力等于零,则物体将保持平衡。

另一方面,力的分解是指将一个力分解成多个力的过程。

假设一个物体受到一个力的作用,我们可以将这个力分解为两个力,一个水平方向的力和一个垂直方向的力。

通过对力的分解,我们可以更好地理解物体所受力的性质,以及力对物体平衡状态的影响。

二、力矩的平衡力矩是指一个力对物体产生转动效应的能力。

当物体受到的所有力矩合力为零时,物体将保持平衡状态。

假设一个细长的杆通过支点O固定在墙上,杆的两端分别有两个力作用在上面。

为了使杆保持平衡,这两个力需要满足一定的条件。

首先,这两个力的合力必须等于零,即两个力在水平方向上的力大小相等且方向相反。

其次,这两个力产生的力矩和也必须等于零,即两个力产生的力矩大小相等且方向相反。

对于复杂的物体,力矩的平衡需要考虑物体的形状以及受力点的位置。

通过合理地选择受力点和调整力的大小与方向,我们可以使物体保持平衡状态。

综上所述,物体受力的平衡状态可以通过力的合成与分解以及力矩的平衡来实现。

在实际应用中,我们可以通过对物体所受力的分析和计算,找到保持平衡的方法,以确保物体的稳定性和安全性。

高中物理常见题型解法归纳:力的平衡问题求解的方法

高中物理常见题型解法归纳:力的平衡问题求解的方法

高中物理常见题型解法归纳:力的平衡问题求解的方法物理中力的平衡问题是高中物理中常见的题型之一。

正确解决这类问题需要掌握一些基本的求解方法。

本文将归纳总结力的平衡问题的求解方法。

单个物体力的平衡问题在解决单个物体力的平衡问题时,可以使用以下方法:1. 分解力法:将已知的力按照水平和垂直方向分解,通过对沿着一条直线的合力和沿垂直方向的合力进行分析,求解未知力的大小和方向。

分解力法:将已知的力按照水平和垂直方向分解,通过对沿着一条直线的合力和沿垂直方向的合力进行分析,求解未知力的大小和方向。

2. 受力分析法:将物体受到的所有力进行分析,并应用牛顿第二定律,即力的合力等于质量乘以加速度,来求解未知力。

受力分析法:将物体受到的所有力进行分析,并应用牛顿第二定律,即力的合力等于质量乘以加速度,来求解未知力。

多个物体力的平衡问题在解决多个物体力的平衡问题时,可以使用以下方法:1. 受力分析法:首先进行各个物体的受力分析,然后利用牛顿第二定律和力的平衡条件,即各个物体力的合力为零来求解未知力。

受力分析法:首先进行各个物体的受力分析,然后利用牛顿第二定律和力的平衡条件,即各个物体力的合力为零来求解未知力。

2. 力杆平衡法:根据力杆平衡条件,即力的合力和力的合力矩均为零,来求解未知力。

力杆平衡法:根据力杆平衡条件,即力的合力和力的合力矩均为零,来求解未知力。

3. 平行四边形法则:对于平行四边形稳定的情况,可以利用平行四边形法则,即力的平行四边形法则,来求解未知力。

平行四边形法则:对于平行四边形稳定的情况,可以利用平行四边形法则,即力的平行四边形法则,来求解未知力。

以上是高中物理中常见的力的平衡问题求解方法,通过掌握这些方法,我们可以更好地解决各种力的平衡问题。

力的平衡与力的分解

力的平衡与力的分解

力的平衡与力的分解力的平衡和力的分解是物理学中重要的概念,它们帮助我们理解物体上作用的力的特性以及力对物体产生的效果。

本文将详细探讨力的平衡和力的分解,并介绍与之相关的概念和原理。

一、力的平衡力的平衡是指在一个物体上的受力之和等于零的状态。

当物体处于力的平衡状态时,物体的加速度为零,即物体处于静止状态或匀速直线运动状态。

在力的平衡状态下,物体上的各个力相互抵消,形成一个力的平衡图。

根据牛顿第三定律,当物体受到外力作用时,会产生一个相等大小、方向相反的反作用力。

通过绘制力的平衡图,我们可以很好地描述物体上的力的平衡状态。

在常见的力的平衡问题中,可以通过以下方法来判断物体是否处于平衡状态:1. 用向量法求解:将物体上的各个力按照大小和方向绘制成力向量,通过矢量运算求解合力。

如果合力等于零,则物体处于平衡状态。

2. 用分力法求解:将物体上的各个力分解为水平向量和垂直向量,分别计算水平方向和垂直方向的合力。

如果水平合力和垂直合力都等于零,则物体处于平衡状态。

力的平衡是力学中的基础概念,它在各个领域都有着广泛的应用。

例如,在建筑设计中,需要考虑到建筑物的平衡问题以保证结构的稳定性。

在工程学中,力的平衡帮助我们分析物体的静力学问题,如杆的平衡、支撑物的选择等。

二、力的分解力的分解是指将一个力拆分成两个或多个力的过程。

通过力的分解,我们可以将一个复杂的力分解成易于处理的部分,以便更好地研究物体所受到的力的效果。

常见的力的分解问题涉及斜面上的物体、绳子上的拉力等。

在解决这些问题时,我们经常利用三角函数或几何关系进行计算。

以斜面上的物体为例,如果物体受到平行于斜面的外力F,我们可以将这个力分解为两个分力:垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力。

通过计算这两个分力,我们可以更好地理解斜面上物体的运动规律。

力的分解也有很多实际应用。

例如,当我们采用斜拉方式吊装物体时,通过将吊索的力分解为竖直和水平方向的分力可以更好地控制物体的运动轨迹。

物体受力分析及平衡讲义

物体受力分析及平衡讲义
(5)最后画出物体所受其它力
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【例1】如图,一个物体 A 在水平拉力作用下做匀速 直线运动,试分析物体 A的受力情况。
解:物体A 受力情况如下图。
F A
FN
Ff
F
G
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【例 2 】试分析静止在斜面上或沿斜面匀速下滑的木 块的受力情况。
解:静止在斜面上或沿斜面匀速下滑的木块受力情况 如下图所示。
A.必定是OA B.必定是OB C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC。
A
图39
3:如图所示,一个半球形的碗放在桌
面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表
面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,
线的两端分别系有质量为 m1 和 m2 的小球, 当它们处于平衡状态时,质量为 m1 的小球 与 O 点的连线与水平线的夹角为α=60 。两
3、解决方法: 三角形法 平行四边形法 正交分解法
1:如图,一木块放在水平面上,在水平方 向共受到三个力的作用,即F1=10N,F2=2N和 静摩擦力,木块处于静止状态。若撤去力F1,则 木块在水平方向受到的合力为:
A 10N,方向向左 B 6N,方向向右 C 2N,方向向左 D 0
F1
C F2
2:三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承 受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图 39所示,其中OB是水平的,A端、B端固定。 若 逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳
FN Ff
q
G
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【例3】如图所示,水平桌面上的物体A用细绳跨过定 滑轮和物体B相连,物体A向右运动,试分析物体A、B的受 力情况。

物体平衡的几种常见解法经典

物体平衡的几种常见解法经典

物体的平衡典型例题选讲1、 二力平衡:处于二力平衡的物体所受的两个力大小相等,方向相反,力的作用线在同一直线上。

2、 三力平衡:A 、三力平衡时,任意两个力的合力F 都与第三个力等大反向,作用在同一直线上;B 、三力平衡时,这三个力必在同一平面上,且三个力的作用线或作用线的延长线必交于一点;C 、三力平衡时,表示三个力的矢量恰好构成一个首尾相连的闭合三角形。

3、三力交汇原理:一个物体如果受三个力作用而平衡,若其中两个力交于一点,则第三个力也必过这一点。

4、多力平衡:任意一个力与其余各力的合力等值反向;这些力的矢量可构成一个首尾相连的闭合多边形。

5、物体平衡的条件:物体所受的合力为0,即F 合 = 0 ,如果物体在*一方向上处于平衡状态,则该方向上的合力为0。

力的平衡常用方法: 一、力的合成法:1、如图1甲所示,重物的质量为m ,轻细绳AO 与BO 的A 端、B 端固定,平衡时AO 水平,B0与水平面的夹角为θ,AO 拉力1F 和BO 拉力2F 的大小是 ()A 、1F mg = B.1cot F mg θ= C.2sin F mg θ= D.2sin mg F θ=二、正交分解法:1、如图,两竖直固定杆间相距4m ,轻绳系于两杆上的A 、B 两点,A 、B 间的绳长为5m .重G =80N 的物体p 用重力不计的光滑挂钩挂在绳上而静止,求绳中拉力T .2、如图所示,小球质量为m ,两根轻绳BO 、CO 系好后,将绳固定在竖直墙上,在小球上加一个与水平方向夹角为的力F ,使小球平衡时,两绳均伸直且夹角为,则力F 的大小应满足什么条件? 三、相似三角形法:1、如图7,半径为R 的光滑半球的正上方,离球面顶端距离为h 的O 点,用一根长为L 的细线悬挂质量为m 的小球,小球靠在半球面上.试求小球对球面压力的大小.2、一轻杆BO ,其O 端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO 上,B 端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过杆顶A 处的光滑小滑轮,用力F 拉住,如图6所示.现将细绳缓慢往左拉,使杆BO 与杆AO 间的夹角θ逐渐减小,则在此过程中,拉力F 及杆BO 所受压力FN 的大小变化情况是( )PA BOabA .FN 先减小,后增大B .FN 始终不变C .F 先减小,后增大D .F 逐渐不变 四、矢量三角形法:1、如图1所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心,一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下静止于P 点。

高考力学受力平衡知识点

高考力学受力平衡知识点

高考力学受力平衡知识点在高考物理中,力学是一个重要且基础的考点。

而受力平衡则是力学中的核心概念之一。

它指的是物体所受到的所有力的合力为零时,物体保持静止或匀速直线运动的状态。

理解受力平衡的知识点对于解题至关重要,下面将会对高考力学受力平衡的一些关键知识进行论述。

1. 受力平衡的概念及条件受力平衡是指物体所受到的所有外力之和等于零的状态。

在受力平衡的条件下,物体不会发生变速运动,仍然保持静止或匀速直线运动。

这一概念是基于力的矢量性质提出的。

具体地说,受力平衡的条件有两个:一是合力为零,即所有作用在物体上的力的矢量和为零;二是力对称性,即作用在同一物体上的力沿一条直线对称。

了解这两个条件对于解题至关重要。

在解决力学问题时,我们常常需要根据物体所受到的各个力的情况,通过计算或推理来判断受力平衡的情况。

2. 受力平衡的实例分析受力平衡的概念很抽象,下面我们通过一些具体的实例来加深对其的理解。

首先,考虑一个处于静止状态的物体。

如果物体的重力向下,地面对物体的支持力向上,那么重力和支持力在竖直方向上的合力为零,物体处于受力平衡的状态。

在较为简单的情况下,我们可以通过正反两个方向力的比较,判断物体是否处于受力平衡的状态。

其次,考虑一个绳子被两个力拉伸的情况。

如果两个力的大小相等且方向相反,那么合力为零,绳子处于受力平衡的状态。

类似地,我们可以通过力的大小和方向的对比,判断绳子是否处于受力平衡的状态。

最后,考虑一个平面上的物体,上面受到多个力的作用。

若物体在水平方向上受到的力的矢量和为零,且在竖直方向上受到的力的矢量和为零,那么物体处于平衡状态。

这种情况可能需要通过综合考虑多个力的作用来判断物体是否处于受力平衡的状态。

3. 利用受力平衡解决问题的关键步骤在解决与受力平衡相关的问题时,有一些关键的步骤需要注意。

首先,需要画出物体受力平衡的图示。

这可以帮助我们清晰地看到问题的关键点,以及各个力的作用情况。

在画图时可以使用箭头表示力的大小和方向。

受力分析和物体的平衡典型问题分析(精品)

受力分析和物体的平衡典型问题分析(精品)

受力分析和物体的平衡典型问题分析(精品)第一篇:受力分析和物体的平衡典型问题分析(精品)高三理(3)动力学受力分析物体的平衡【知识要点】一、受力分析(1)明确研究对象(2)按顺序找力:一般按照先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力(弹力,摩擦力)的方式进行受力分析。

严格按照受力分析的步骤进行分析是防止‘漏力”的有效措施;注意寻找施力物体是防止“添力”的有效办法.找不到施力物体的力肯定是不存在的.(3)只分析性质力,不画效果力二、共点力作用下物体的平衡的处理方法1.整体和隔离思想。

通常在分析外力对系统的作用时.用整体法;在分析系统内各物体(各部分)向相互作用时,用隔离法.2.正交分解:(适合三个以及三个以上的力)①确定研究对象;②分析受力情况;③建立适当坐标;④列出平衡方程求解。

3、三个力的分析法:①正交分解法;②正弦定理法(拉密原理);③余弦定理法;④相似三角形法;⑤平行四边形法;⑥矢量三角形法。

对于由几个物体约束的研究对象的平衡问题,有时用相似三角形法处理会非常的方便,而对于三个力作用下的物体动态平衡问题,矢量三角形是主要的处理方法。

【典例分析】例1.分析A和B物体的受力情况例2.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。

若再在上面加一物体m,且M、m相对静止,试分析小车受哪几个力的作用?例3.如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点固定着一个质量为m的小球。

当小车水平向右的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO’沿杆方向)C例4.如图所示,用两根细线把A、B两小球挂在天花板上同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A 上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态。

则该力可能为图中的(BC)A.F1B.F2C.F3D.F4例5.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.已知ac 和bc与竖直方向的夹角分别为300和600,则ac绳和bc绳中的拉力分别为(A)A11,mgB.mg 2211,mgD.mg, 4224C.例6.如图所示,斜面体放在墙角附近,一个光滑的小球置于竖直墙和斜面之间,若在小球上施加一个竖直向下的力F,小球处于静止。

物体受力平衡条件分析

物体受力平衡条件分析

物体受力平衡条件分析物体受力平衡是物理学中的重要概念,它用于描述物体在静止状态下所处的力学平衡状态。

在本文中,我们将探讨物体受力平衡条件的分析方法和原则。

一、物体受力平衡的基本概念物体受力平衡指的是物体在不受外力作用时,保持静止或匀速直线运动的状态。

在物体受力平衡的情况下,物体所受合力为零。

二、受力平衡条件的数学表示物体受力平衡条件可以用数学方程来表示,即ΣF = 0。

其中,ΣF表示物体所受合力的矢量和,其方向和大小都为零。

三、受力平衡条件的分解在实际情况中,物体所受力可以分解为平行和垂直于参考轴线的分力。

这种分解力的方法可以帮助我们更好地理解物体受力平衡的原理。

四、静力学平衡条件1. 物体受力平衡的第一条件是合力为零,即ΣF = 0。

这意味着物体所受外力和内力的矢量和为零。

2. 物体受力平衡的第二条件是力矩平衡,即ΣM = 0。

力矩是指力作用在物体上产生的转动效应。

只有当物体所受合外力和合内力的力矩之和为零时,物体才能保持静止。

五、物体受力平衡条件的应用受力平衡条件在日常生活和工程实践中有广泛的应用。

以下是几个示例:1. 建筑物的结构设计中需要考虑各种力的平衡,确保建筑物在没有倾倒或坍塌的情况下保持稳定。

2. 桥梁的设计需要满足平衡条件,以确保桥梁能够承受车辆和行人的重量而不会发生倒塌。

3. 机械工程中的力学分析需要考虑受力平衡条件,以确定机械装置的稳定性和安全性。

4. 运动员在进行各种体育运动时,需要保持身体的平衡,以确保技能的顺利进行。

六、物体受力平衡实例分析在本节中,我们将通过一个实例来进一步说明物体受力平衡的原理。

例:一个静止的桥梁,支撑桥梁的两个支柱之间有一根长度为10米的木头平衡在此处。

木头上有一个千克的砖块,它位于木头的左侧距支点2米处。

根据受力平衡条件,我们可以通过以下步骤来分析这个问题。

1. 绘制力的示意图:绘制木头承受的力的示意图,包括支撑力、重力和杆件上的反作用力。

2. 受力平衡条件的应用:根据受力平衡的条件,我们可以得出如下方程:ΣF = 0 => R - mg = 0,其中,R表示支撑力,m表示砖块的质量,g表示重力加速度。

力学中的平衡与力的分解

力学中的平衡与力的分解

力学中的平衡与力的分解教案:力学中的平衡与力的分解一、导入(400字)引入平衡与力的分解的概念:力学是物体运动及静止状态的研究,平衡与力的分解是力学中的重要概念。

平衡指物体在不受外力作用时,能保持静止或匀速直线运动的状态。

力的分解是将一个力拆分成多个力的合成。

了解平衡的条件及力的分解有助于我们更好地理解物体的力学原理。

二、平衡的条件(400字)1.物体保持静止的平衡条件:当物体受到多个力的作用时,如果能保持静止,那么这些力必须满足一定的条件,即合力为零。

合力的概念是指向量的合成。

合力为零时,物体的加速度为零,保持静止。

2.物体保持匀速直线运动的平衡条件:当物体受到多个力的作用时,如果能保持匀速直线运动,那么这些力必须满足一定的条件,即合力等于零且力矩为零。

力矩的概念是指力对物体产生转动效应的能力。

三、力的分解(800字)1.力的合成与分解的概念:力的合成是将多个力合成为一个力的过程,力的分解是将一个力拆分成多个力的过程。

可以通过几何法或数学分析法进行力的合成与分解。

2.几何法:几何法中,将力按照一定比例和方向作用于目标物体上,使得其合力等于原力,并且使得合力和原力的方向相同。

3.数学分析法:数学分析法中,利用力的矢量性质,将力表示为坐标分量的和,通过分别计算该力的水平和垂直分量,来实现力的分解。

四、力的分解的应用(400字)1. 斜面上物体的分解:斜面上的物体可以分解为垂直于斜面的力和平行于斜面的力。

垂直分力负责支持物体的重力,平行分力影响斜面上的摩擦力和加速度。

2.索力的分解:索力是用于绳或索上的力,可以通过垂直和平行分力的分解来解决。

3.桥梁的分解:桥梁可以分解为桥墩和桥梁上的力。

桥墩承受的力主要是垂直于桥面的力,而桥梁本身的支撑则是由于桥墩的作用而产生的。

五、案例分析(400字)以下是一个案例分析:小明在学校体育馆里看到一个吊起来的物体,想要计算物体所受的力以及吊绳的角度。

1.通过几何法,可以将吊绳的力分解为垂直向上的力和水平向左的力。

描述物体受力平衡定律

描述物体受力平衡定律

描述物体受力平衡定律嘿,朋友们!今天咱来唠唠物体受力平衡定律。

你说这东西神奇不神奇?就好像一场力量的大较量,但最后谁也没赢谁也没输,和平共处啦!咱可以把它想象成一场拔河比赛。

两边的队伍都使足了劲儿,可就是谁也拉不过谁,那绳子就在中间稳稳地待着,不偏不倚。

这就是物体受力平衡呀!一个物体,这边有个力拉它,那边也有个力扯它,结果呢,它就稳稳地待在那儿,不动如山。

你想想看,生活中不也有很多这样的例子吗?就好比你站在地上,地球引力把你往下拽,可地面又给你一个向上的支持力,这不就平衡了嘛,你也就稳稳地站着啦。

要是这俩力不平衡了,那可就热闹了,要么你飘起来啦,要么就被压到地里去啦!再比如说,一辆车在路上匀速行驶,那它受到的驱动力和各种阻力也是平衡的呀。

要是不平衡了,车要么就像脱缰的野马一样狂奔,要么就熄火停那儿不动了。

这多有意思呀!你说这物体受力平衡定律是不是无处不在呀?它就像一个幕后的大导演,指挥着万物的一举一动呢。

咱再想想,要是没有这个定律,那世界得乱成啥样呀?东西都满天乱飞,或者都堆在地上动不了,那可不行呀!它让一切都变得有序,变得可以预测。

而且呀,这个定律还告诉我们一个道理呢。

就像拔河比赛一样,有时候平衡不代表没有力量,而是各种力量相互制约的结果。

在生活中也是呀,我们可能会遇到各种力量的拉扯,但只要我们找到那个平衡点,就能稳稳地前进。

物体受力平衡定律,它看似简单,却蕴含着无穷的奥秘和智慧。

它让我们看到了力量之间的微妙关系,也让我们懂得了如何在复杂的世界中保持平衡。

所以呀,可别小瞧了它哟!它就像一个默默无闻的英雄,一直在默默地守护着我们的世界呢!这就是我对物体受力平衡定律的理解,你们觉得呢?。

物理力学中的平衡与力的分解教学方法

物理力学中的平衡与力的分解教学方法

物理力学中的平衡与力的分解教学方法物理力学是研究物体在受到外力作用下的运动规律的学科,其中平衡与力的分解是其重要的基础概念之一。

在教学过程中,采用合适的教学方法能够帮助学生更好地理解和应用这些概念。

本文将介绍一些物理力学中平衡与力的分解的教学方法。

一、平衡的概念与条件平衡是指物体在受到外力作用后,保持不动或保持匀速直线运动的状态。

在教学中,可以通过实验观察和问题引导等方法引入平衡的概念,并通过引导学生思考,总结出平衡的条件,如力的合力为零、力的力矩为零等。

二、力的分解与合成力的分解与合成是指将一个力分解成多个合力的过程,或将多个力合成成一个合力的过程。

在教学中,可以通过图示、实验演示和数学推导等方法,引导学生理解力的分解与合成的概念和原理,并通过实例让学生练习应用这些概念。

三、平衡与力的分解的联系平衡与力的分解有着密切的联系,平衡可以看作是各个力的合力为零的特殊情况。

在教学中,可以通过引导学生分析平衡物体上的各个力,将其分解成多个力的合力为零的过程,帮助学生理解平衡与力的分解之间的关系。

四、实例分析与解答在教学中,可以通过一些实际问题,如物体受到的力的方向和大小已知,求解物体的平衡条件等,来帮助学生应用平衡与力的分解的概念和方法进行分析和解答。

通过这些实例,可以提高学生对平衡与力的分解的理解和应用能力。

五、练习与实践在教学结束后,可以设计一些练习题或实践活动,让学生应用所学的平衡与力的分解的知识来解决实际问题,巩固和拓展他们的学习成果。

这些练习和实践活动既可以是书面作业,也可以是小组讨论或实验等形式。

结语物理力学中的平衡与力的分解是一个重要的概念,对于学生理解和应用物理力学知识起着重要的作用。

通过合适的教学方法,如引导思考、实验观察、问题解答等,可以帮助学生更好地理解和应用这些概念。

同时,通过实例分析、练习和实践等方式,可以提高学生的学习效果和能力。

通过本文的介绍,希望能给物理力学中平衡与力的分解的教学提供一些参考和指导。

受力平衡及分解(经典推荐)

受力平衡及分解(经典推荐)

力的分解物体受力分析二. 知识要点:1. 知道什么是力的分解;理解力的平行四边形定则和三角形定则的一致性;会用力的分解方法分析日常生活中的问题2. 初步掌握物体受力的分析方法3. 总结第三章学习的常见的三种力;力的合成与分解的方法;对常见力学问题的分析方法。

三. 重点、难点解析:1. 力的分解(1)定义:已知合力求其分力。

力的分解是力的合成的逆运算。

力的分解遵循平行四边形定则:把一个已知力作为平行四边形的对角线,则与已知力共点的平行四边形的两个邻边就表示已知力的两个分力。

如果没有其他限制,对于一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图1所示),即同一个力F可以分解成无数对大小、方向不同的分力。

图1(2)分解的原则具体问题中将一个力分解为两个分力必须根据一个力在该问题中的实际效果来分解,在进行力的分解之前要搞清楚力的效果,从而确定力的方向,力的分解才是惟一的。

具体做法是:①先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向;②再根据两个实际分力方向画出平行四边形;③根据平行四边形和学过的数学知识求出两分力的大小。

图2将重力分解成如图2所示的F1和F2,由几何关系可知:F1=G sinα,F2=G cosα。

注意:①斜面倾角α增大时,F l增大,F2减小。

车辆上桥时,F1是阻力;车辆下桥时,F1是动力。

为行车方便安全,高大的桥梁要造很长的引桥。

依效果可将F l称为下滑力。

②实际问题分解,一定要首先弄清力的作用效果。

③分析物体受力时,分力和合力不能同时并存,如本例中不能认为物体受G、F1、F2的作用,只能说受重力G作用。

④把一个力进行分解,仅是一种等效替代关系,不能认为在分力的方向上有施力物体。

⑤分力和产生分力的力是同性质的力。

⑥本例中的F2是使物体压紧斜面的力,大小等于物体对斜面的压力,但不能认为就是物体对斜面的压力,因为两者性质不同。

(3)力分解时有解或无解的讨论力分解时有解或无解,简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形),如果能构成平行四边形(或三角形),说明该合力可以分解成给定的分力,即有解。

力的分解实验平衡力的分解

力的分解实验平衡力的分解

力的分解实验平衡力的分解力的分解实验:平衡力的分解在物理学中,力的分解是一种常见的实验方法,它允许我们将一个力分解成多个相互垂直的分力。

通过力的分解,我们可以更好地理解物体的平衡状态以及各个力的作用机制。

本文将介绍力的分解实验的步骤和原理,以及实验过程中需要注意的事项。

实验步骤:1. 准备实验器材:将一个平衡杆固定在支架上,并在平衡杆的中央位置固定一个悬挂挂钩。

2. 选择一个重量适中的物体,并将其用细线绑在悬挂挂钩上。

确保物体的重心与挂钩的位置重合。

3. 调整平衡杆的位置,使得它水平放置,并确保悬挂挂钩下悬挂物体不与其他物体发生碰触。

4. 在平衡杆两侧的固定点处分别放置两个张力传感器,用于测量施加在平衡杆上的两个支持力的大小。

5. 施加一个水平拉力,使得挂钩上悬挂的物体开始向一侧倾斜,观察平衡杆的状态。

6. 调整平衡杆两侧的张力传感器,使得平衡杆重新回到水平状态。

记录下两个传感器所测得的力的大小。

7. 将平衡杆再次倾斜,方向与第五步相反。

调整张力传感器,使得平衡杆重新回到水平状态。

同样记录下张力传感器所测得的力的大小。

8. 根据实验数据计算出每个方向上的平衡力,并进行分析。

实验原理:力的分解实验基于牛顿第二定律:物体所受的合力等于物体质量乘以加速度。

在实验中,平衡杆处于平衡状态,因此合力为零。

根据这个原理,我们可以将合力分解为两个相互垂直的分力。

在实验中,当平衡杆处于倾斜状态时,施加在挂钩上的水平拉力可以分解为两个方向上的力:垂直方向的支持力和水平方向的水平拉力。

根据几何关系,我们可以发现垂直方向的支持力与悬挂物体所受重力大小相等。

而水平方向的水平拉力与平衡杆的倾斜角度有关。

通过调整张力传感器,使得平衡杆重新回到水平状态,我们可以测得两个方向上的平衡力的大小。

实验注意事项:1. 确保实验器材的稳定性和安全性,避免发生意外事故。

2. 在进行实验前,检查器材是否正常工作,确保传感器的准确度和灵敏度。

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力的分解物体受力分析二. 知识要点:1. 知道什么是力的分解;理解力的平行四边形定则和三角形定则的一致性;会用力的分解方法分析日常生活中的问题2. 初步掌握物体受力的分析方法3. 总结第三章学习的常见的三种力;力的合成与分解的方法;对常见力学问题的分析方法。

三. 重点、难点解析:1. 力的分解(1)定义:已知合力求其分力。

力的分解是力的合成的逆运算。

力的分解遵循平行四边形定则:把一个已知力作为平行四边形的对角线,则与已知力共点的平行四边形的两个邻边就表示已知力的两个分力。

如果没有其他限制,对于一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图1所示),即同一个力F可以分解成无数对大小、方向不同的分力。

图1(2)分解的原则具体问题中将一个力分解为两个分力必须根据一个力在该问题中的实际效果来分解,在进行力的分解之前要搞清楚力的效果,从而确定力的方向,力的分解才是惟一的。

具体做法是:①先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向;②再根据两个实际分力方向画出平行四边形;③根据平行四边形和学过的数学知识求出两分力的大小。

图2将重力分解成如图2所示的F1和F2,由几何关系可知:F1=G sinα,F2=G cosα。

注意:①斜面倾角α增大时,F l增大,F2减小。

车辆上桥时,F1是阻力;车辆下桥时,F1是动力。

为行车方便安全,高大的桥梁要造很长的引桥。

依效果可将F l称为下滑力。

②实际问题分解,一定要首先弄清力的作用效果。

③分析物体受力时,分力和合力不能同时并存,如本例中不能认为物体受G、F1、F2的作用,只能说受重力G作用。

④把一个力进行分解,仅是一种等效替代关系,不能认为在分力的方向上有施力物体。

⑤分力和产生分力的力是同性质的力。

⑥本例中的F2是使物体压紧斜面的力,大小等于物体对斜面的压力,但不能认为就是物体对斜面的压力,因为两者性质不同。

(3)力分解时有解或无解的讨论力分解时有解或无解,简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形),如果能构成平行四边形(或三角形),说明该合力可以分解成给定的分力,即有解。

如果不能构成平行四边形(或三角形),说明该力不能按给定已知条件示意图解的情况已知两个分力的方向唯一解已知两个分力的大小已知一个分力的大小和方向已知一个分力的大小和另一个分力的方向2. 矢量相加的法则(1)力是矢量,求合力应用平行四边形定则可求出,同样位移、速度、加速度也是矢量,它们的合成也应用平行四边形定则。

实际求解时,可用平行四边形定则,也可用三角形定则求解。

矢量和标量的根本区别在于它们运算法则的不同末速度v2与初速度v1的差,其数学表达式为如Δv=v2—v1,只要将上式变成v2=v1+Δv,就可以了。

因此,只要将v1平移,使v1与v2的首端相接,从v1的末端向v2的末端做一条有向线段便是所求的速度变化量Δv。

如图3所示。

图33. 受力分析方法(1)研究对象的选取是解决问题的关键。

(2)物体受力分析常用的方法。

①隔离法和整体法将研究对象与周围物体分隔或将相对位置不变的物体系做为一个整体来分析。

②假设法在未知某力是否存在时,可先对其做出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。

(2)受力分析的顺序重力→弹力→摩擦力→再到接触处去找力地面上的一切物体,都要受到重力作用,且方向竖直向下,故先分析重力。

然后去接触处找弹力,找出研究对象与其它物体的每一个接触处,若接触处有形变,则有弹力。

若接触处除有形变外,还有相对运动或相对运动的趋势,则有摩擦力。

“再到接触处去找力”是防止漏力的强力保障。

(3)对研究对象进行受力分析,分析的都是研究对象受到的性质力,不是效果力。

(4)注意事项受力分折的灵魂是“受”字;分析的是性质力;结合运动状态分析是辅助;分析的是外力、不是内力;防止漏力和添力;研究对象的选取是关键。

4. 第三章知识结构:【典型例题】[例1] 如图1甲所示,重力为G的长木板AB。

A端靠在光滑墙壁上,AB上又放置一木块m,整个系统处于静止状态,请画出木板AB的受力图。

图1解析:严格按受力分析的步骤进行分析,养成一种好习惯。

(1)明确研究对象是木板AB,把AB木板从图中隔离出来,单独画在图1乙处。

(2)画出物体AB的重力示意图G。

(3)环绕AB一周,找出其他物体与AB的接触处:木板与墙在A处相接触、与地面在B处相接触、与物体m在C处相接触一共有三处与外界接触。

(4)在A处,由于墙面是光滑的,那么木板AB在A处只受向右的(支持力)弹力F1作用,在B处,受地面竖直向上的弹力F2(支持力);假设地面光滑,木板AB可向右滑动,所以地面给木板B端一个向左的摩擦力F3作用;在C处,m对木板有一个垂直木板向下的(压力)弹力F4,又因为m静止在木板AB上,m要受到木板AB向上的静摩擦力作用,所以木板受到m施加向下的静摩擦力F5的作用。

答案:以AB为研究对象,其受力如图1乙所示。

[例2] 在倾角α=30°的斜面上有一块竖直可旋转的挡板,在挡板和斜面之间放有一个重为G=20N的光滑圆球,如图2甲所示,试求这个球对斜面的压力和挡板的压力。

图2解析:先分析物理现象,为什么挡板和斜面受压力呢?原因是球受到向下的重力作用,这个重力总是欲使球向下运动,但是由于挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,因此球的重力产生了两个作用效果,如图2乙所示,产生两个分力:①使球垂直压紧斜面的力F2;②使球垂直压紧挡板的力F1由几何知识可得F1与F2的大小。

如图所示,三个力可构成一个直角三角形,由几何关系得球对挡板的压力F1=Gtanα=,其方向与挡板垂直。

球对斜面的压力F2=G/cosα=,其方向与斜面垂直。

点评:力的分解一定按实际效果分解。

[例3] 一根长为L的易断的均匀细绳,两端固定在天花板上的A、B两点。

若在细绳的C 处悬一重物,已知AC>CB,如图3所示。

则下列说法中正确的应是()A. 增加重物的重力,BC段先断B. 增加重物的重力,AC段先断C. 将A端往左移比往右移时绳子容易断D. 将A端往右移时绳子容易断图3解析:研究C点,C点受重物的拉力,其大小等于重物的重力,即F T=G将重物对C点的拉力分解为AC和BC两段绳的拉力,其力的平行四边形如图4所示。

∵AC>CB,∴F BC>F AC图4当增加重物的重力G时,按比例F BC增大的较多。

所以BC段绳先断,因此选项A是正确的,而选项B是不正确的。

将A端往左移时,F BC与F AC两力夹角变大,合力F T一定,则两分力F BC与F AC都增大。

将A端向右移时两分力夹角变小,两分力也变小,由此可知选项C中说法是正确的,而选项D是错误的。

故选A、C。

答案:A、C点评:把数学中三角形的相关边、角关系,迁移到力的失量图的分析中来,这种能力是学习中必须具备的。

[例4] 假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀发生了兴趣。

他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大(如图5甲所示),他先后做出过几个猜想,其中合理的是()A. 刀刃前部和后部厚薄不匀,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B. 在刀背上加上同样的力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C. 在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D. 在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大图5解析:把刀刃部分抽象后,可简化成一个等腰三角劈,设顶角为2θ,背宽为d,侧面长为l,如图5乙所示。

当在劈背施加压力F后,产生垂直侧面的两个分力F1、F2,使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体。

由对称性知,这两个分力大小相等(F1=F2),因此画出力分解的平行四边形,实为菱形,如图5丙所示。

在这个力的平行四边形中,取其四分之一考虑(图中阴影部分),根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系,有关系式,得F1=F2=由此可见,刀背上加上一定的压力F时,侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关,顶角越小,sinθ的值越小,F1和F2越大。

但是,刀刃的顶角越小时,刀刃的强度会减小,碰到较硬的物体刀刃会卷口甚至碎裂,实际制造过程中为了适应加工不同物体的需要,所以做成前部较薄,后部较厚。

使用时,用前部切一些软的物品(如鱼、肉、蔬菜、水果等),用后部斩劈坚硬的骨头之类的物品,俗话说:“前切后劈”,指的就是这个意思。

故D正确。

答案:D[例5] 把一个力分解为两个力F1和F2,已知合力F=40N,分力F1与合力F的夹角为30°。

若F2取某一数值,可使F1有两个大小不同的数值,则F2的取值范围是。

解析:作出合力与分力的矢量图,由图来分析分力F2的动态变化情况。

如图6所示,当F2>F sin30°=20N的某一值时(如图中AC=AD,表示F2的大小),则F1必有两解(OC和OD分别为F1对应的值)。

但当F2逐渐增大到F2≥F时,则F l便只有一解了。

所以F2的取值范围应为20N<F2<40N。

图6[例6] 如图7所示,光滑半球的半径为R,有一质量为m的小球用一细线挂靠在半球上,细线上端通过一个定滑轮,当用力将小球缓慢往上拉的过程中,细线对小球的拉力大小F1和小球紧压球面的力F2变化情况是()A. 两者都变小B. 两者都变大C. F变小,F2不变D. F不变,F2变小图7解析:当小球往上移动的过程中,小球所受的重力不变,拉力F与重力的分力F1大小相等方向相反,并且随着小球上移,F l与F2的方向均发生变化,此时力的平行四边形的形状变化规律不直观,力随角度变化的关系也难建立。

而此处所求的力的变化关系是由于OA 段细线缩短引起的,因此可建立与OA线段长之间的变化关系。

如图7所示,设OA段长为L,小球半径为r,O点到半球顶的距离为d。

利用三角形相似得当小球往上移动时,L减小,d、r和R都不变,因此F1减小(即F减小)F2不变,故选项C正确。

答案:C[例7] 一架质量为4000kg的歼击机,在5.50×105N推力作用下由静止开始起飞,飞行方向与水平方向成30°角。

飞行加速度为10m/s2。

如图8所示,求:(1)起飞20s后,飞机距离地面的高度;(2)起飞20s后,飞机在水平方向的分速度v x和竖直方向的分速度v y;(3)飞机起飞过程中受到竖直向上的推力F y和竖直向上的加速度各是多大?图8解析:(1)起飞20s末,位移s==2000m,将s分解为如图9所示,y=s•sin30°=1000m。

故高度为1000m。

图9(2)v=at=200m/s,v x=v cos30°=m/s,v y=v sin30°=100m/s。

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