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1、专题2:共点力的平衡:正交分解法的应用正交分解法的应用分析:如图所示,三个力共同作用在0点,F2与F3之间的夹角均为600,求合力。图1Fi图?图3解题步骤:(1)以O点为坐标原点,.为x轴,垂直于.竖直向上为y轴建立直角坐标; (坐标系建立原则:以更多的力在坐标轴上,少分解力为原则。)(2)分别把各个力分解到两个坐标轴上,如图2所示:F = F ; F = 0 ; F = F cos 60。; F = F sin 6Oo ; F = 一F cos 6Oo; F = F sin 6Oo 1x1 1y2x2 2 y 23x33y3(3)然后分别求出x轴和y轴上的合力F = F + F + F =
2、 F + F cos60o -F cos60o = FX 合1X 2X 3X 123F = F + F + F = 0 + F sin6Oo + F sin6Oo = V3F y 合1y 2y 3y23(4)求出F和F的合力既是所求的三个力的合力如图3所示。xy1 f _F =:F2 + F2 = 2F tanG = t合 =叮3;得:0 = 60。,则合力与 F 的夹角为 60。 合X合y合F1Y合二共点力的平衡典题展示:(物体平衡的条件:F合=0,即F=0且F=0 )XY物体放在粗糙的水平地面上,物体重50N,受到斜向上方向与水平面成3Oo角的力F作用,F = 50N,物体 仍然静止在地面
3、上,如图1所示,求:物体受到的摩擦力和地面的支持力分别是多少?解析:对F进行分解时,首先把F按效果分解成竖直向上的分力和水平向右的分力,对物体进行受力分析如图2所示。F的效果可以由分解的水平方向分力F和竖直方向的分力F来代替。则: xy图1图2F = F cos 300 , F = F sin 300Xy物体处于静止状态时所受合力为零,则在y方向上有:N + Fsin300 = G解得: N = G 一 F sin 300在x方向上有:f = Fcos300必会题型一:轻绳上的拉力例1.如图所示,用绳A0和BO吊起一个重100N的物体,两绳AO、B0与竖直方向的夹角分别为30。和45。, 求绳
4、 AO 和 BO 对物体的拉力的大小。练 2.跳伞运动员打开伞后经过一段时间,将在空中保持匀速降落。已知运动员和他身上装备的总重量为q,圆顶形降落伞的重量为G2,有8条相同的拉线一端与飞行员相连(拉线重量不计)。另一端分布在伞面 边缘上(图中没有把拉线都画出来),每根拉线和竖直方向都成300角,那么每根拉线上的张力大小为练1如图所示,轻绳AC与天花板夹角a =30o,轻绳BC与天花板夹角B=6Oo.设AC、BC绳能承受的最大拉 力均不能超过100N, CD绳强度足够大,求CD绳下端悬挂的物重G不能超过多少TEG例2.如图甲所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M的物体,
5、ZACB=30; 图乙中轻杆HG端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M的物体,求:(1)轻绳AC段的张力F AC和轻杆BC对C端的支持力; 细绳EG的张力F ”和轻杆HG对2G端的支持力。T必会题型二:水平面上的物体例3.如图,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成a角的拉力作用下沿地面作匀速直线运动。求:地面对物体的支持力木块与地面之间的动摩擦因数口mg口(mg+Fsin。)口(mg-Fsin。)FcosQ练3.(多选)质量为m的木块在与水平方向成。角的推力F的作用下,在水平地面上作匀速运动,已知
6、木 块与地面间的摩擦因数为卩,A.B.C.D.练4质量为m的物体在恒力F作用下,F与水平方向之间的夹角为。,沿天花板向右做匀速运动,物体与 顶板间动摩擦因数为卩,则物体受摩擦力大小为多少练5如图所示,物体的质量m = 4.4kg,用与竖直方向成0 = 37。的斜向右上方的推力F把该物体压在竖 直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动。物体与墙壁间的动摩擦因数卩=0.5,取重力加 速度 g = 10m/s2,求推力 F 的大小。(sin37 = 0.6,cos37 = 0.8 )必会题型三:斜面上的物体例4.如图,物体A的质量为m,斜面倾角a, A与斜面间的动摩擦因数为卩,斜面固定,现有一个水平力 F作用在A上,当F多大时,物体A恰能沿斜面匀速向上运动练6.如图所示重20N的物体在斜面上匀速下滑,斜面的倾角为370,求:(sin37o=, cos37o=) (1)物体与斜面间的动摩擦因数。(2)要使物体沿斜面向上匀速运动,应沿斜面向上施加一个多大的推 力练7.如图所示,物体A质量为2kg,与斜面间摩擦因数为若要使A在斜面上静止,物体B质量的最大值和最小值是多少