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3.5力的分解习题


F 太小,无解
3 F2 = F=F tan30 3

若在上述例子中,另一个分力F2的大小等于
F, 则F1的大小为多少?
F1
30
30
F2 F
F
F1 2F cos30 3F
力的分解的临界问题
用细绳AC和BC吊起一重物,两绳与竖直方向的夹 角如图所示,AC能承受的最大拉力为150 N , BC 能承受的最大拉力为100 N。为使绳子不断裂,所
修改:⑴把力F沿AB、AC两个方向分解,作 图并计算2杆受到的压力FAB、FAC
⑵把FAC沿垂直于墙壁和竖直向下两个方向
分解,并计算出这两个分力;
FAB FAC
1 F 2 cos
F

FND
FND
1 FAC sin F tan 2
b F
a
G
F
G
G
F
能解决什么问题
例题:在一根细线上用轻质挂钩 悬挂一重为G的物体,挂钩与细 线之间的摩擦忽略不计。已知细 线所成的张角为θ,求细线的张 力为多大?
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,如图所示,则下列说法中正确的是AC ( A点左移,、 都增大,G不变 )
FBC


A.增加重物的重力,BC段先断
G

FAC
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
力Fx和Fy,并计算它们的大小。
Fy
30 Fx
2.一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力,一个分力
在水平方向上并等于240 N,求另一个分力的大小和方向。
F1

F
F2
F2 300 N
与F成53左下方 或与F成53右下方?
在倾角α = 30°的斜面上有一竖直固定的挡板,
在挡板与斜面之间放有一个重20 N的光滑圆球,
吊重物的重力不得超过多少?
Gmax1 2FBC 200 N
Gmax 2 FAC 100 3 N Gmax1 cos30
FAC 30 FBC
Gmax Gmax2 100 3N
G
若在上题中,若两条绳的所承受的最大力相同,
都为100 N。则所吊重物的重力不得超过多少?
动态分析与图形应用
试依据重力的作用效果来计算球对挡板的作用力 和球对斜面的作用力。 修改:分别沿垂直于挡板和垂直于斜面方向把G进 行分解,计算这两个分力。
20 F G tan 3N 1 3 40 F2 2 F 3N 1 3
F 1
G F2

3.一个小球在1s时间内在水平方向上向右发生了4m位移,
同在这1s内,它也下落了5m。作图表示这个小球位移
3.5 力的分解
Fx

Fy
正交分解
X
Y
Fx G sin
Fy G cos
1.如图3.5-7,倾角为15°的针面上放着一个木箱,100 N 的拉力F斜向上拉着木箱,F与水平方向成45°角。分别 以平行于斜面和垂直于斜面的方向为x轴和y轴建立坐标
系,把F分解为沿着两个坐标轴的分力。试在图中作出分
多解问题
已知力F的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,
另一个分力F2的大小为 3
的大小可能是( AC )
A.
3 F 3
3 B. F 2
2 3 F1 2 F2 F 3
3
F
,方向未知,则F1
F F2
/ 1
F
/ 1
F1
F

2 3 F C. 3
D. 3F
30
30
60 60 最小F =Fsin 2 2
F2 y F2 sin 53 16N F3 y F3 30N Fy F1y F2 y F3 y 8N
F3 y
F1x F1 cos37 8N
Fx F1x F2 x 4N
角为127°
F2 x F2 cos53 12N
F3 = 30 N,
F2
F1

mg
mg
如图所示,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,在用力 将小球缓慢往上拉的过程中,细线对小球的拉力F大小和
小球紧压球面的力F2大小变化情况是( )
C
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 G F1
G
FOB
B
FOA
如图所示,一定质量的物体用两根轻绳悬在空中, 其中绳OA固定不动,绳OB在竖直平面内由水平 方向向上转动,则在绳OB由水平转至竖直的过程 中,绳OB的张力的大小将( A.一直变大 B.一直变小
FOB
B
D )
C.先变大后变小
D.先变小后变大


G
FOA

合成与分解结合的综合
X
FTx
G
共点力平衡与力的分解
如图所示,斜面P放在水平面上,物体Q放在斜面
上,物体和斜面间光滑,若要保持Q静止不动,则 需要加一个外力F,若力F水平向右,斜面对物体的 支持力为F1,则下列正确的是( ) BD
如图所示,斜面P放在水平面上,物体Q放在斜面 上,物体和斜面间光滑,若要保持Q静止不动,则 需要加一个外力F,若力F水平向右,F的大小为 F1,若F平行斜面向上,F的大小为F2,则下列正 确的是( )
F1
F
·
F
O
F2
◇为什么刃的夹角越小越锋利? 斧
拉链扣
·
F
O
正交分解
如图所示,三个力作用于同一点O点,大小分别为
F1=10 N,F2=20 N ,F3 = 30 N,且F1与F3夹角
为127°,F2与F3夹角为143°,求三个力的合力。
以O为坐标原点,分别以水平向右和竖直向上为X 轴、Y轴的正方向,建立直角坐标系,把F1、F2 沿两个坐标轴方向进行分解为F1x,F2y ,F1x, F2y,⑴试在图中做出分力,并计算大小;⑵计算
θ
(
?
解:
T1 T2
T1 F1
T2 F2
G F1 cos 2 2
F1 = F2 =
G 2cos θ 2
T1
O θ/2 θ/2
T2
·
G
G/2
F1
T1 = T2 =
G 2cos θ 2
F2
F1
能解决什么问题 例题:在日常生活中有时会碰到 这种情况:当载重卡车陷于泥坑 中时,汽车驾驶员按图所示的方 法,用钢索把载重卡车和大树栓 紧,在钢索的中央用较小的垂直 于钢索的侧向力就可以将载重卡 车拉出泥坑,你能否用学过的知 识对这一方法作出解释。
如图所示,绳OC与竖直方向成30°角,O为质量 不计的光滑滑轮,已知物B重1 000 N,物A重400 N,物A、B均静止.求:物B所受摩擦力为多大?
F合 0
FN=?
Y
FN
Fy 0
FT
Fx 0 Fx f FTx 0
FTx FT cos30 200 3N
FTy
f
f 200 3 N
X轴上的合力Fx,Y轴上的合力Fy;⑶计算总合力; (sin37°= 0.6, cos37°= 0.8)
F2 = 20 N
Y
F Fx2 Fy2 4 5N F2 y
F1y
F2与F3夹 角为143°
F1 = 10 N,
37
Fx53
F2 x
X
F1x F1与F3夹 Fy
F1y F1 sin37 6N
F2
ΔOO’A ∽ ΔAGF1
F2

FBC FAC
三角形分析力的变化情况
在力的分解中,分力F1方向不变,改变
F2的方向,F1、F2如何变化?
F2 F1
F
F1

90
90
用绳AO、BO悬挂一重物,BO水平,O为半圆 形支架的圆心,悬点A和B在支架上。悬点A固定 不动,将悬点B从图所示位置逐渐移动到C点的 过程中,分析OA绳和OB绳中的拉力变化情况。
修改:两次分别沿垂直于挡板和垂直于斜面方向把G分解, 计算分力。球重G。
FN 1
F2 G

G cos
FN2

G FN1
如图是压榨机的原理示意图,B为固定铰链,A为
活动铰链,在A处作用一水平力F,滑块C就以比F
大得多的压力物体D,已知图中L=0.5 m,b=0. 05 m , F=200 N , C与左壁接触面光滑,求D受到压力 多大?(滑块和杆的重力不计)
的方向,计算小球位移的大小。

x合 = 41m
5 arctan 4
如图所示,在倾角为45°的光滑斜面上有一圆球,在球 前放一光滑挡板使球保持静止,此时球对斜面的正压力为 FN1;若将挡板转到与斜面垂直时,球对斜面的正压力为
FN2,则FN2=_______FN1。 2
FN 2 G cos 1 2 cos G FN 1 2 cos FN 2 Gcos F1
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