9.作用在同一物體上的兩個力F1=F2=15N,用作圖法分別求出夾角為300、900、1200時合力的大小和方向.
10如圖3-4-5所示,懸掛在天花板下重60N的小球,在均勻的水平風(fēng)力作用下偏離了豎直方向θ=30°角.求風(fēng)對小球的作用力和繩子的拉力.
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8.物體受到兩個方向相反的力的作用, F1=8N, F2=10N, 當(dāng)F2由10N逐漸減小到零的過程中, 這兩個力的合力的大小變化是 ( )
A. 逐漸變小
B. 逐漸增大
C. 先變大后變小
D. 先變小后變大
7.關(guān)于共點力,下列說法中正確的是( )
A、作用在一個物體上的兩個力,如果大小相等,方向相反,這兩力是共點力
B、作用在一個物體上的兩個力,如果是一對平衡力,則這兩力是共點力
C、作用在一個物體的幾個力,如果它們的作用點在同一點上,則這幾個力是共點力
D、作用在一個物體的幾個力,如果它們力的作用線匯交于同一點,則這幾個力是共點力
6.一個物體受到兩個力的作用,則 ( )
A.當(dāng)兩個力大小相等時,物體所受合力一定為零
B.當(dāng)兩個力大小相等時,物體所受合力可能為零
C.當(dāng)兩個力中一個較大時,物體所受合力一定與較大的力同方向
D.當(dāng)兩個力互相垂直時,物體所受合力將取最大值
5.有五個力作用于一點O,這五個力的作用情況如圖3-4-4所示,構(gòu)成一個正六邊形的兩鄰邊和三條對角線。已知F3=10N。則這五個力的合力大小為________。
4.作用在某物體上同一點的兩個力F1=40N,F2=30N.當(dāng)兩個力的夾角為____時,兩力的合力最大,其最大值是_______N;當(dāng)兩力的夾角為_______時兩力的合力最小,其最小值是________N;當(dāng)兩個力互相垂直時合力的大小是________N,合力的方向為_______(用與F1的夾角表示)
3. 有兩個大小不變的共點力,它們的合力的大小F合隨兩力夾角α變化的情況如圖3-4-3所示,則兩力的大小分別為_______和 .
2. 力的合成遵循力的________________, 求兩個力的合力時,用力的圖示法作出以這兩個力的線段為_______的平行四邊形的對角線,則對角線的長度和方向表示____________________.
1.如果一個力的效果跟幾個力共同產(chǎn)生效果_____,這個力叫做那幾個力的______,求幾個力的合力叫做___________.
4、 合力隨兩分力間的夾角的增大而減小,合力的變化范圍是在兩分力之和與兩分力之差之間,即│F1-F2│≤F≤│F1+F2│
[范例精析]
例1在做“探究求合力的方法”的實驗中,只用一個彈簧秤來代替鉤碼也可以完成這個實驗,下面用單個彈簧秤完成實驗的說法中,正確的是 ( )
A.把兩條細線中的一條與彈簧秤連接,然后同時拉動這兩條細線,使橡皮條一端伸長到O點位置,讀出秤的示數(shù)Fl和F2的值
B.把兩條細線中的一條與彈簧秤連接,然后同時拉動這兩條細線,使橡皮條的一端伸長到O點,讀出彈簧秤的示數(shù)F1;放回橡皮條,再將彈簧秤連接到另一根細線上,再同時拉這兩條細線,使橡皮條再伸長到O點,讀出秤的示數(shù)F2
C.用彈簧秤連接一條細線拉橡皮條,使它的一端伸長到O點,讀出Fl;再換另一條細線與彈簧秤連接拉橡皮條,使它的一端仍然伸長到O點,讀出F2
D.把兩根細線中的一條細線與彈簧秤連接,然后同時拉這兩條細線,使橡皮條的一端伸長到O點,記下兩細線的方向及秤的示數(shù)Fl;放回橡皮條后,將彈簧秤連接到另一根細線上,再同時拉這兩條細線,使橡皮條一端伸長到O點,并使兩條細線位于記錄下來的方向上,讀出彈簧秤的讀數(shù)為F2.
解析:本實驗是用橡皮條的伸長來顯示力的作用效果,相同的作用效果應(yīng)該是使橡皮條沿相同的方向伸長相同的長度。用一只彈簧秤實驗,與用兩只彈簧秤完成該實驗基本步驟相同,但必須保證效果相同,同時能完整地作出平行四邊形進行比較.答案:D
拓展:本實驗要研究合力和分力的關(guān)系,把第一次兩個彈簧測力計的拉力F1和F2看作與第二次一個彈簧測力計拉力F單獨作用的效果相同時,F1、F2和F才構(gòu)成分力和合力的關(guān)系,在這個實驗中,用橡皮條在拉力作用下發(fā)生的形變來反映力的作用效果,這個形變包括伸長量和伸長方向兩項,伸長量反映橡皮條所受合力的大小,伸長方向反映橡皮條所受合力的方向,僅用其中的一項不能完整表示力的作用效果.
例如.關(guān)于“探究求合力的方法”實驗,下列說法正確的是 ( )
A.兩串鉤碼的拉力與某一串鉤碼的拉力作用效果相同
B.實驗中不必記錄兩分力的夾角
C.實驗中必須記錄兩分力的方向
D.實驗中必須記錄橡皮條端點最終被拉到的位置
(答案:ACD)
例2.力F1=45N,方向水平向東。力F2=60N,方向水平向北,用作圖法求解合力F的大小和方向。
解析
選擇某一標(biāo)度,利用1.0cm的長度表示15N的力,作出力的平行四邊形,如圖3-4-1所示,表示F1的線段長3.0㎝,表示F2的線段長4.0㎝。用刻度尺量出對角線的長度L為5.0㎝,利用F= ,N=75N求出,用量角器可量出合力的方向為東偏北53°。
拓展:
涉及方向問題的共點力合成時,表示的方向應(yīng)該與地圖冊的方向一致。
用圖解法求合力時,選用的標(biāo)度不能太小,標(biāo)度太小會導(dǎo)致誤差增大。
例3。下列關(guān)于合力的敘述中正確的是 ( )
A.合力是原來幾個力的等效代替,合力的作用效果與分力的共同作用效果相同
B.兩個力夾角為θ(0≤θ≤π),它們的合力隨θ增大而增大
C.合力的大小總不會比分力的代數(shù)和大
D.不是同時作用在同一物體上的力也能進行力的合成的運算
解析:力的合成基本出發(fā)點是力的等效代替.合力是它的所有分力的一種等效力,它們之間是等效代替關(guān)系。合力和作用在物體上各分力間的關(guān)系,在效果上是和各分力的共同作用等效,而不是與一個分力等效.因此只有同時作用在同一物體上的力才能進行力的合成的運算。就合力與諸分力中的一個分力的大小相比較,則合力的大小可以大于、等于或小于分力.這是因為力是矢量,力的合成遵循平行四邊形定則,合力的大小不僅跟分力的大小有關(guān),而且跟分力的方向有關(guān).根據(jù)力的平行四邊形定則和數(shù)學(xué)知識可知, 兩個力夾角為θ(0≤θ≤π),它們的合力隨θ增大而減小, θ=0°時, 合力最大, 為兩分力的代數(shù)和;θ=180°時, 合力大小最小, 等于兩分力代數(shù)差, 所以合力的大小總不會比分力的代數(shù)和大.正確解答 AC
拓展:只有同時作用在同一物體上的幾個力才存在著等效的合力.求解多個力的合力時,可以先把任意兩個力合成,再把合力與第三個力合成,直到把所有力都合成進去。例如:三個方向互成120°角的力,F1=12N方向向東,F2=15N方向南偏西,F3=15N,方向西偏北。求這三個力的合力時可先把F2與 F3合成,它們 的合力為15N,方向向西,再與F1合成,所以三個力的合力等于3N,方向向西。如圖3-4-2所示。
[能力訓(xùn)練]
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