内容正文:
专题06 力的合成与分解 静态平衡
考点一 力的合成与分解
1.合力与分力是等效替代的关系;力的合成与分解遵循平行四边形定则。
2.两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F合≤F1+F2;当两力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两力同向时,合力最大,为F1+F2.
3.三个共点力的合成:
1)三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3.
2)任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的那个力减去另外两个较小的力.
4. 力的合成与分解中常用的两个结论
1)两个等大的力F合成时:若这两个力的夹角为900,这两个的合力F合=F;若这两个力的夹角为600,这两个的合力F合=F;若这两个力的夹角为1200,这两个的合力F合=F.
2)两等大的力合成时,若这两个力的合力一定,则夹角越大,两分力越大.
1.将一个力F分解为大小与F相等的两个分力,这两个分力间的夹角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
2.两个共点力、的合力的最大值为14N,最小值为2N。当、的夹角为90°时,合力大小为( )
A.10N B. C.12N D.16N
3.大小分别为3N、3N和5N的三个力构成共点力,它们合力的最大值和最小值分别为( )
A.6N;1N B.11N;1N C.0N;0N D.11N;0N
4.如图所示,某物体受五个共点力作用,处于静止状态,若的大小不变方向沿顺时针转过,其余四个力的大小和方向均不变,则此物体受到的合力大小变为( )
A. B. C. D.
考点二 静态平衡
1.处理静态平衡问题的基本思路:根据物体所处的状态(静止或者匀速直线运动)对研究对象受力分析,结合平衡条件列式求解。
2.处理静态平衡问题的常用方法:
☞合成法:三力平衡时,任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反.(三力平衡时其中两个力垂直或等大的情况下优先考虑合成法)
☞三角形法:三力平衡时,三个力构成首尾相接的封闭三角形,根据正、余弦定理或矢量三角形与几何三角形相似等数学知识求解未知力.(涉及长度、角度与力的关系,优先考虑三角形法)
☞正交分解法(把一个力分解成两个互相垂直力的方法):先建立平面直角坐标系,然后把不在坐标轴上的力正交分解到坐标轴上。正交分解法是处理多力作用问题的基本方法,物体处于平衡状态时使尽量多的力选在坐标轴上。三力平衡时其中两个力既不等大也不是互相垂直考虑正交分解法。
注意:1)中间没有打结的轻绳上各处的张力大小相等;如几个绳端有“结点”,即几段绳子系在一起,则以结点为界,那么这几段绳中的张力不一定相等.
2)轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律分析,而轻质活动杆只能起到“拉”和“推”的作用,杆中的弹力方向一定沿杆的方向.
5.如图所示,一木板B放在水平地面上,木块A放在木板B的上面,木块A的右端通过弹簧测力计固定在竖直墙壁上。用力2F向左拉木板B,使它以速度v匀速运动,这时木块A静止,弹簧测力计的示数为F。下列说法中正确的是( )
A.木板B受到的滑动摩擦力等于F B.地面受到的滑动摩擦力等于F
C.若木板B以2v的速度运动,木块A受到的滑动摩擦力等于2F
D.若用力4F拉木板B,木块A受到的滑动摩擦力等于2F
6.如图所示,站在水平地面上的人通过轻绳绕过定滑轮A和轻质动滑轮B将一重物吊起。若系统在图示位置静止时B两侧轻绳的夹角为,A右侧轻绳沿竖直方向,不计一切摩擦,此时人对地面恰好无压力,则人与重物的质量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.2∶3
7.(多选)耙在中国已有1500年以上的历史,北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”,将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示,牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称,延长线的交点为,夹角,拉力大小均为F,平面与水平面的夹角为(为AB的中点),如图乙所示。忽略耙索质量,下列说法正确的是( )
A.两根耙索的合力大小为F B.两根耙索的合力大小为
C.地对耙的水平阻力大小为 D.地对耙的水平阻力大小为
8.如图所示,物体A静止在粗糙的水平地面上,一轻质细线跨过固定倾斜直杆顶端的光滑轻质定滑轮,细线一端连接静止于水平地面上的质量为的物体A,细线另一端与另外两根细线在O点形成“死结”,结点O下方细线悬挂物体B。现左端细线用与水平方向成角的斜向左上方的力F拉住,使结点右侧的细线与水平方向的夹角为。已知物体A与水平地面间的动摩擦因数为,重力加速度大小为,定滑轮右侧细线与水平方向的夹角为,物体A、B保持静止状态,以下说法正确的是( )
A.轻质细线