俗话说,凡事预则立,不预则废。作为高中教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,减轻高中教师们在教学时的教学压力。高中教案的内容要写些什么更好呢?小编收集并整理了“高考物理知识点:力(常见的力、力的合成与分解)”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!
高考物理知识点:力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
俗话说,磨刀不误砍柴工。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助教师能够井然有序的进行教学。您知道教案应该要怎么下笔吗?下面是小编精心收集整理,为您带来的《高一物理力的合成与分解2》,大家不妨来参考。希望您能喜欢!
3.4力的合成和分解高三物理知识点:力的合成与分解
力的合成与分解
1.合力与分力如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力叫做这个力的分力。
2.共点力的合成
⑴共点力几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫共点力。
⑵力的合成方法求几个已知力的合力叫做力的合成。
a.若和在同一条直线上
①、同向:合力方向与、的方向一致
②、反向:合力,方向与、这两个力中较大的那个力同向。
b.、互成θ角——用力的平行四边形定则平行四边形定则:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边,作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小及方向,这是矢量合成的普遍法则。求F、的合力公式:(为F1、F2的夹角)
注意:
(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2)两个力的合力范围:F1-F2FF1+F2
(3)合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力
(4)两个分力成直角时,用勾股定理或三角函数。
【总结】以上就是物理力的合成与分解的全部内容,小编希望同学们都能扎实的掌握学过的知识,取得好的成绩!
俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃,帮助高中教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。关于好的高中教案要怎么样去写呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《20xx高考物理《力的合成与分解》教材解析》,仅供您在工作和学习中参考。
20xx高考物理《力的合成与分解》教材解析
考点6力的合成与分解
考点名片
考点细研究:本考点主要考查内容包括:(1)共点力合成的常用方法;(2)按照力的实际效果分解力;(3)正交分解法的应用等。如20xx年全国卷第19题、20xx年全国卷第14题、20xx年广东高考第19题、20xx年浙江高考第20题、20xx年山东高考第14题、20xx年海南高考第5题、20xx年重庆高考第1题、20xx年上海高考第18题等。
备考正能量:力的合成与分解作为一种解决问题的方法,考查频率非常高,可以单独命题,也可以与平衡、牛顿第二定律、电场、磁场问题相结合,尤其是图解法应用较广。
一、基础与经典
1.如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么()
A.F1就是物体对斜面的压力
B.物体对斜面的压力方向与F1方向相同,大小为Gcosα
C.F2就是物体受到的静摩擦力
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用
答案B
解析G的两分力F1和F2是实际上并不存在的力,应与其他实际力区别开来,题中A、C两项将两个并不存在的力“F1和F2”与真实力“物体对斜面的压力和物体受到的静摩擦力”混为一谈,显然是错误的,物体受的力是真实力,A、C、D选项错误;由物体的平衡以及牛顿第三定律的知识,可以判断B选项正确。
2.手握轻杆,杆的另一端安装有一个小滑轮C支持着悬挂重物的绳子,如图所示,现保持滑轮C的位置不变,使杆向下转动一个角度,则杆对滑轮C的作用力将()
A.变大B.不变
C.变小D.无法确定
答案B
解析杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力,由于两绳的合力不变,故杆对滑轮C的作用力不变。B项正确。
3.(多选)一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力F1、F2和F3的作用,其大小分别为F1=42N、F2=28N、F3=20N,且F1的方向指向正北,下列说法中正确的是()
A.这三个力的合力可能为零
B.F1、F2两个力的合力大小可能为20N
C.若物体处于匀速直线运动状态,则F2、F3的合力大小为48N,方向指向正南
D.若物体处于静止状态,则F2、F3的合力大小一定为42N,方向与F1相反,为正南
答案ABD
解析F1、F2的合力范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2,即14N≤F≤70N,选项B正确;F3的大小处于此范围之内,所以这三个力的合力可能为零,选项A正确;若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),则某两个力的合力必定与第三个力等大反向,选项C错误,D正确。
4.如图所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用始终保持静止,当力F逐渐减小后,下列说法正确的是()
A.物体受到的摩擦力保持不变
B.物体受到的摩擦力逐渐增大
C.物体受到的合力减小
D.物体对斜面的压力逐渐减小
答案A
解析对物体受力分析,受重力、支持力、静摩擦力和拉力,如图所示。
因为物体始终静止,处于平衡状态,合力一直为零,根据平衡条件,有:
垂直斜面方向:F+FN=Gcosθ,
Gcosθ不变,所以F逐渐减小的过程中,FN逐渐变大,根据牛顿第三定律,物体对斜面的压力也增加。
平行斜面方向:Ff=Gsinθ,G和θ保持不变,故Ff保持不变,故A正确。
5.如图所示,质量分别为M、m的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮,A静止在倾角为30°的斜面上,已知M=2m,不计滑轮摩擦。现将斜面倾角由30°增大到35°,系统仍保持静止。下列说法正确的是()
A.细绳对A的拉力增大B.A对斜面的压力减小
C.A受到的摩擦力不变D.A受到的合力增大
答案B
解析因为Mgsin30°=mg,所以倾角为30°时,A所受的摩擦力为零,将斜面倾角由30°增大到35°的过程中,细绳对A的拉力为mg不变,A对斜面的压力Mgcosθ减小,A受到的摩擦力增大,A受到的合力仍为零,所以只有B正确。
6.如图所示,一光滑小球静置在光滑半球面上,被竖直放置的光滑挡板挡住,现水平向右缓慢地移动挡板,则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面且球面始终静止),挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况是()
A.F增大,FN减小B.F增大,FN增大
C.F减小,FN减小D.F减小,FN增大
答案B
解析某时刻小球的受力如图所示,设小球与半球面的球心连线跟竖直方向的夹角为α,则F=mgtanα,FN=,随着挡板向右移动,α角越来越大,则F和FN都要增大,B项正确。
7.(多选)如图所示,完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上,每个足球的质量都是m,不考虑转动情况,下列说法正确的是()
A.下面每个球对地面的压力均为mg
B.下面的球不受地面给的摩擦力
C.下面每个球受地面给的摩擦力均为mg
D.上面球对下面每个球的压力均为mg
答案AD
解析以四个球整体为研究对象受力分析可得,3FN=4mg,可知下面每个球对地面的压力均为FN=mg,A项正确;隔离下面的一个球分析,四个球的球心连线构成了正四面体,由几何关系可知上面球对下面球的压力F与mg的夹角的余弦值为,正弦值为;则有F·+mg=FN,f=F·,解得f=mg,F=mg,故B、C错误,D正确。
8.(多选)人们在设计秋千的时候首先要考虑的是它的安全可靠性。现一个秋千爱好者设计一个秋千,用绳子安装在一根横梁上,如图所示,图中是设计者设计的从内到外的四种安装方案,一个重为G的人现正坐在秋千上静止不动,则下列说法中正确的是()
A.从安全的角度来看,四种设计的安全性相同
B.从安全的角度来看,设计1最为安全
C.每种设计方案中两绳拉力的合力是相同的
D.若方案4中两绳夹角为120°,则每绳受的拉力大小为G
答案BCD
解析坐在秋千上的人的重力是一定的,当两绳的夹角越小时,根据力的平行四边形定则可知绳所受到的拉力就越小,当两绳平行时两绳所受的拉力最小,此时最为安全,所以选项A错误、B正确;根据力的平衡可知四种方案中每种方案两绳的合力都为G,故选项C正确;由力的平行四边形定则可知若方案4中两绳夹角为120°,则每绳受的拉力大小为G,故选项D正确。
9.如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为()
A.FcosθB.Fsinθ
C.FtanθD.Fcotθ
答案B
解析要使物块沿AB方向运动,恒力F与另一个力的合力必沿AB方向,当另一个力与AB方向垂直时为最小,故F′=Fsinθ,B正确。
10.(多选)如图所示,A物体被绕过小滑轮P的细线所悬挂,B物体放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P被一根细线系于天花板上的O点;O′是三根线的结点,bO′水平拉着B物体,cO′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于静止状态。若悬挂小滑轮的细线OP上的张力是20N,取g=10m/s2,则下列说法中正确的是()
A.弹簧的弹力为10N
B.A物体的质量为2kg
C.桌面对B物体的摩擦力为10N
D.OP与竖直方向的夹角为60°
答案ABC
解析对物体A有mAg=FO′a,对小滑轮有2FO′acos30°=FOP,联立解得mA=2kg,FO′a=20N,选项B正确;同一根细线上的张力相同,故OP的延长线为细线张角的角平分线,由此可知OP与竖直方向的夹角为30°,选项D错误;对结点O′,有FO′asin30°=F弹,FO′acos30°=FO′b,对物体B有Ff=FO′b,联立解得弹簧弹力F弹=10N,B物体所受的摩擦力Ff=10N,选项A、C正确。
二、真题与模拟
11.[20xx·全国卷](多选)如图所示,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则()
A.绳OO′的张力也在一定范围内变化
B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
答案BD
解析物块a只受重力和绳子拉力,且保持静止,说明物块a始终处于二力平衡状态,因此绳子上的拉力不变,C错误。因为b始终保持静止,连接物块b的绳子上的力方向也不变,所以滑轮的受力情况也不变,即绳子OO′的张力是不变的,A错误。对b受力分析如图所示,设拉力F与水平方向夹角为α,绳子与水平方向夹角为θ,有水平方向FTcosθ=Fcosα+Ff(这里注意摩擦力的方向可能水平向左),竖直方向FTsinθ+Fsinα+FN=G,由于G、FT以及F的方向(α角)不变,仅改变F的大小,因此桌面对b的支持力FN和摩擦力Ff有可能在一定范围内变化,B、D正确。
12.[20xx·全国卷]质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O,如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小,在O点向左移动的过程中()
A.F逐渐变大,T逐渐变大
B.F逐渐变大,T逐渐变小
C.F逐渐变小,T逐渐变大
D.F逐渐变小,T逐渐变小
答案A
解析OB上拉力的大小等于物体的重力,OA、OB上的拉力与F构成一个三角形,如图所示,其中mg大小、方向都不变,F的方向不变,当O点向左移时,T与水平方向的夹角θ减小,如图所示,可知,T增大,F增大,A正确。
13.[20xx·浙江高考](多选)如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷,两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可视为点电荷),则()
A.支架对地面的压力大小为2.0N
B.两线上的拉力大小F1=F2=1.9N
C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0N
D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866N
答案BC
解析A、B间库仑引力F=k=0.9N,B球与绝缘支架的总重G2=m2g=2N,由力的平衡可知,支架对地面的压力为1.1N,A错误。由于两线的夹角为120°,根据对称性可知,两线上的拉力大小相等,与A的重力与库仑引力的合力相等,即F1=F2=G1+F=1.9N,B正确。将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时库仑力F′=k=9×109×N=0.225N,故有F1-F′=F2=G1,解得:F1=1.225N,F2=1.0N,C正确。将B移到无穷远处,B对A的作用力为零,两线上的拉力等于A球的重力,即为1N,D错误。
14.[20xx·海南高考]如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体:OO′段水平,长度为L;绳上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L。则钩码的质量为()
A.MB.MC.MD.M
答案D
解析轻绳光滑且绳上的拉力处处相等
物体上升L后平衡,情景如图,OO′m为等边三角形,绳拉力T=Mg,两绳拉力的合力与mg平衡,mg=2Tcos30°,所以m=M,D选项正确。
15.[20xx·江西模拟](多选)两个共点力F1、F2大小不同夹角恒定,它们的合力大小为F,则()
A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍
B.F1、F2同时增加10N,F也增加10N
C.F1增加10N,F2减少10N,F一定不变
D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大
答案AD
解析根据求合力的公式F=(θ为F1、F2的夹角),若F1、F2都变为原来的2倍,合力也一定变为原来的2倍,A正确;对于B、C两种情况,力的变化不是按比例增加或减少的,不能判断合力的变化情况,B、C错误;如图所示,若F2增加,可明显看出合力先减小后增大,所以D正确。
16.[20xx·江西师大附中月考]如图所示,一根轻质细绳一端固定于竖直墙上的A点,另一端绕过轻质动滑轮P悬挂一重物B,其中绳子的PA段处于水平状态;另一根轻质细绳一端与轻质动滑轮相连,另一端在绕过轻质定滑轮Q后在细绳的端点O处施加一水平向左的拉力F,使整个系统处于平衡状态,不计一切摩擦,下列说法正确的是()
A.保持绳子的端点O位置不变,将A点缓慢上移时拉力F增大
B.保持绳子的端点O位置不变,将A点缓慢上移时拉力F不变
C.保持A点的位置不变,拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动时拉力F增大
D.保持A点的位置不变,拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动时拉力F不变
答案C
解析以B为研究对象,AP、BP段绳子受的力大小始终等于B的重力,两段绳子拉力的合力在APB的角平分线上,保持绳子的端点O位置不变,将A点缓慢上移时APB增大,两段绳子拉力的合力减小,所以拉力F减小,选项A、B错误;保持A点的位置不变,拉动绳子的端点O使其向左缓慢移动时APB减小,AP、BP两段绳子拉力的合力增大,所以拉力F增大,选项C正确,D错误。
17.[20xx·湖北部分重点中学联考]如图所示,一质量均匀的实心圆球被直径AB所在的平面一分为二,先后以AB沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上,处于静止状态,两半球间的作用力分别为F和F′,已知支架间的距离为AB的一半,则为()
A.B.C.D.
答案A
解析设两半球的总质量为m,当球以AB沿水平方向放置时,F=mg;当球以AB沿竖直方向放置时,以右半球为研究对象,如图,F′=mgtanθ,根据支架间的距离为AB的一半,可得θ=30°,所以=,选项A正确。
18.[20xx·银川检测]如图所示,有5000个质量均为m的小球,将它们用长度相等的轻绳依次连接,再将其左端用细绳固定在天花板上,右端施加一水平力使全部小球静止。若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°,则第20xx个小球与20xx个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于()
A.B.C.D.
答案C
解析设连接天花板的细绳的拉力为FT,则对5000个小球的整体而言,竖直方向:FTsin45°=5000mg;对前20xx个球的整体而言,设第20xx个小球与20xx个小球之间的轻绳拉力为FT1,如图所示。则水平方向:FTcos45°=FT1cosα;竖直方向:FTsin45°=20xxmg+FT1sinα。联立解得tanα=,C正确。
19.[20xx·淮安模拟]如图所示,两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b,悬挂于O点。现在两个小球上分别加上水平方向的外力,其中作用在b球上的力大小为F,作用在a球上的力大小为2F,则此装置平衡时的位置可能是下图中的哪幅图()
答案C
解析设Oa段绳子与竖直方向的夹角为α,ab段绳子与竖直方向夹角为β,以整个系统为研究对象,受到重力2mg、水平向右的拉力F和Oa绳的拉力作用,根据物体的平衡条件可得tanα=,且α≠0,以小球b为研究对象,受到重力mg、水平向左的拉力F和ab绳的拉力作用,得tanβ=,由此可见αβ,C正确。
20.[20xx·呼和浩特阶段考试]如图所示,两根立杆相距d,顶端各固定一个力传感器,一条结实的细绳两端分别系在两力传感器的挂钩上,在绳上挂一重力为G的钩码,钩码挂钩与绳之间的摩擦可忽略不计。若改变绳子的长度l,力传感器的示数F也随着绳长的改变而改变。在所挂钩码重力不变的情况下,力传感器示数F与绳长l之间的关系正确的是()
A.F与l无关B.F与l成反比
C.F与l2成反比D.若l=2d,则F=G
答案D
解析对钩码受力分析如图所示,绳子拉力与钩码重力G的关系是Fcosθ=G,因为sinθ==,得cosθ==,所以F=,若l=2d,得F=G,D正确。
一、基础与经典
21.如图所示,质量为m1的物体甲通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?
(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若人的质量m2=60kg,人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?
答案(1)m1gm1g(2)m1g方向水平向左
(3)24kg
解析(1)以结点O为研究对象,如图,沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系,将FOA分解,由平衡条件有
FOB=FOAsinθ,
FOAcosθ=m1g,
联立得FOA==m1g,FOB=m1gtanθ=m1g,
故轻绳OA、OB受到的拉力分别为m1g、m1g。
(2)人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力,受力如图所示,由平衡条件得:Ff=FOB=m1g,方向水平向左。
(3)当甲的质量增大到人刚要滑动时,质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值。
当人刚要滑动时,静摩擦力达到最大值Ffm=μm2g,
由平衡条件得FOBm=Ffm,又FOBm=m1mg,
联立得m1m===24kg,
即物体甲的质量m1最大不能超过24kg。
22.放风筝是春天时大人、小孩都爱玩的一项有趣的体育活动,手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处,有一个小朋友将一只重为4N的风筝放飞到空中后,拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时,线恰能与水平面成53°角保持不变,如图所示,这时小朋友拉住线的力为5N。求风筝所受的风力。
答案arctan
解析风筝受到重力G、风力F风和拉力F三个力的作用,受力分析如图所示,由平衡条件知
F风x=Fcos53°=5×0.6N=3N,
F风y=Fsin53°+G=5×0.8N+4N=8N,
F风==N=8.54N,
tanθ==,θ=arctan,
即与水平方向夹角为arctan。
二、真题与模拟
23.[20xx·海淀期中]如图所示,当水平拉力F=40N时,质量为m=10kg的木块可以在水平面上匀速前进。若在木块上再放一个质量为M的铁块,为使它们匀速前进,水平拉力变为60N,求铁块的质量M。(取g=10m/s2)
答案5kg
解析拉力F=40N时,滑动摩擦力f=40N,
木块对水平面的压力FN=mg=100N,
由f=μFN得动摩擦因数μ=0.4,
当拉力F′=60N时,木块和铁块对水平面的压力FN′=(M+m)g,
摩擦力f′=60N,由f′=μFN′,解得M=5kg。
24.[20xx·河北衡水质检]质量为m=0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态,PA与竖直方向的夹角为37°,PB沿水平方向,质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,如图所示。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)轻绳PB拉力的大小;
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小。
答案(1)6N(2)64.8N76.4N
解析(1)对点P受力分析如图甲所示,根据共点力的平衡条件得FB-FAsin37°=0,FAcos37°-mg=0,
联立解得FB==6N。
(2)对木块受力分析如图乙所示,由共点力的平衡条件得
Mgsin37°+FBcos37°-Ff=0,
FN+FBsin37°-Mgcos37°=0,
联立解得Ff=Mgsin37°+FBcos37°=(10×10×0.6+6×0.8)N=64.8N,
FN=Mgcos37°-FBsin37°=(10×10×0.8-6×0.6)N=76.4N。
25.[20xx·沈阳调研]某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(QCS=30°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角也是30°,如图所示。已知小球的质量为m,该同学(含磁铁)的质量为M,求此时:
(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少?
(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少?
答案(1)mg(2)Mg+mgmg
解析(1)以小球为研究对象,受力分析如图甲所示,则由平衡条件得Fsin30°=FCsin30°,FCcos30°+Fcos30°=mg,解得F=FC=mg。
(2)以小球和该同学整体为研究对象,受力分析如图乙所示,同理有Ff=Fsin30°,FN+Fcos30°=(M+m)g,
将F值代入解得Ff=mg,FN=Mg+mg。
文章来源:http://m.jab88.com/j/6800.html
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