5、如圖所示,物體M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做勻速運動,則推力F和物體M受到的摩擦力的合力方向是( )
A.豎直向下 B。豎直向上
C.斜向下偏左 D、斜向下偏右
4、設(shè)有五個力同時作用在質(zhì)點P,它們的大小和方向相當于正六邊形的兩條邊和三條對角線,如 圖所示,這五個力中的最小力的大小為F,則這五個力的合力等于( ) A、3F B、4F C、5F D、6F
思維拓展題
3、物體受到三個共點力的作用,以下分別是這三個力的大小,不可能使該物體保持平衡狀態(tài)的是( ) A、3N,4N,6N B、1N,2N,4N C、2N,4N,6N D、5N,5N,2N
2、一根輕質(zhì)細繩能承受的最大拉力是G,現(xiàn)把一重力為G的物體系在繩的中點,兩手先并攏分別握住繩的兩端,然后緩慢地左右對稱地分開,若想繩不斷,兩繩間的夾角不能超過( )
A.450 B、600 C、1200 D、1350
1、一條輕繩承受的拉力達到1000N時就會拉斷,若用此繩進行拔河比賽,兩邊的拉力大小都是600N時,則繩子( ) A、一定會斷 B、一定不會斷 C、可能斷,也可能不斷 D、只要繩子兩邊的拉力相等,不管拉力多大,合力總為0,繩子永遠不會斷
4.多個共點力的合成
求多個共點力的合力也可以應(yīng)用平行四邊形定則:先求出 合力,再求出這個合力跟第三個的合力,直到把所有的力 ,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。
典型例題精講
例1. 如圖所示,物體受到大小相等的兩個拉力的作用,每個拉力是2000N,夾角是,求這兩個拉力的合力。
解析:(1)作圖法。取10mm長的線段表示1000N的力,O點表示物體,作出力的平行四邊形,如圖4-2所示。用刻度尺量得表示合力F的對角線長為36mm,所以合力F的大小為
用量角器量得F與的夾角為。
(2)公式法。如圖4-3所示作出平行四邊形,因為,平行四邊形是菱形,所以AB垂直于OC,且。由數(shù)學知識得
例2 設(shè)有三個力同時作用在質(zhì)點P,它們的大小和方向相當于正六邊形兩條邊一條對角線,如圖所示,這三個力中的最小力的大小為F,則這三個力的合力等于( ) A、3F B、4F C、5F D、6F 解析:如下圖,據(jù)幾何關(guān)系,可知F3=2F。F1、F2在F3的方向上分量都是F/2,在垂直于F3的方向上平衡。所以,三個力的合力為3F,選A。
例3. 在研究兩個共點力合成的實驗中得到如圖6所示的合力F與兩個分力的夾角的關(guān)系圖。問:(1)兩個分力的大小各是多少?(2)合力的變化范圍是多少?
解析:(1)由圖6得,當或時,合力F為5N,即
當時,合力為1N,即
由(1)、(2)解得
(2)合力的變化范圍是
考題回放
例:(全國高考題)如圖所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向共受到三個力,即F1 、F2 和摩擦力作用,木塊處于靜止狀態(tài),其中F1 =10N,F(xiàn)2 =2N,若撤去F1 ,則木塊在水平方向受到的合力為( )
A.10N,方向向右 B。6N,方向向右
C.2N,方向向左 D。零
解析:高考試題注重對能力的考查,本道高考試題雖然只考查同一直線上的力的合成,但其中卻涉及到了有關(guān)摩擦力的幾個問題。
當F1 和F2 同時作用于物體上時,F(xiàn)1 和F2 的合力為8N,方向向右,由于物體靜止,說明物體受到地面的靜摩擦力大小為8N。當撤去F1 后,F(xiàn)2 作用于物體上,則靜摩擦力為2N,故合力應(yīng)為零。
答案:D
探究延伸
例 兩個大人和一個小孩,想要沿圖中的X方向移動物體.圖中已經(jīng)畫出兩個大人作用于物體的拉力F1和F2的矢量圖.試問,為保證物體能沿X方向運動,小孩應(yīng)沿什么方向?qū)ξ矬w施加一個最小的拉力?這個最小的拉力應(yīng)為多大?
分析與解物體原來靜止,要使物體沿X方向運動起來,顯然三個力的合力應(yīng)在X方向上.物體在合力作用下的運動不是平衡狀態(tài),但題目要求它在與X垂直的方向上所受外力的合力為零,即物體在與X垂直的方向上,受力應(yīng)該是平衡的.
F1與F2垂直,合力大小為:F=128N
合力F與F1之間的夾角為
由圖可知合力F與x夾角8º37'.為使物體沿x方向運動,小孩的拉力F3應(yīng)垂直于X方向才會有最小值,最小值為:
這樣,物體在F1、F2和F3的作用下,將沿x方向做勻加速直線運動.
隨堂闖關(guān)
基礎(chǔ)鞏固題
3.共點力
幾個力如果都作用在物體的 ,或者它們的 相交于同一點,這幾個力叫做共點力。力的合成的平行四邊形定則,只適用于共點力。
2.力的平行四邊形定則
兩個力合成時,可以用表示這兩個力的線段為 作 ,這 就表示合力的大小和方向,這個法則叫做平行四邊形定則。
力是矢量,它的合成遵守平行四邊形定則。在物理學中的矢量,都是既有大小,又有方向,并且在合成時遵守平行四邊形定則。只有大小、沒有方向的物理量叫標量,標量按代數(shù)運算法則求和。例如:位移、速度是矢量,長度、時間是標量。
1.合力、分力、力的合成
一個力產(chǎn)生的效果如果能跟原來幾個力共同產(chǎn)生的 ,這個力就叫做那幾個力的合力,原來的幾個力叫做力 的 。求 叫力的合成。力的合成實際上就是要找一個力去代替幾個已知的力,而不改變其作用效果。
2.兩位小學生沿不同方向共同用力提住一桶水,老師一人也能提住同一桶水,這說明了什么?
簡答:這說明一個力的作用效果跟兩個力共同作用的效果相同。
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