1、实验三 验证力的平行四边形定则板块一 主干梳理夯实基础实验原理与操作 实验目的1会使用弹簧测力计。2验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。 实验原理等效思想:使一个力 F的作用效果和两个力 F1 和 F2 的作用效果相同,就是使同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点 O,即伸长量相同,所以 F为 F1 和 F2 的合力,作出力F的图示,再根据平行四边形定则作出力 F1 和 F2 的合力 F 的图示,比较 F、F在实验误差允许的范围内是否大小相等、方向相同。 实验器材方木板,白纸,弹簧测力计(两只) ,橡皮条,细绳套(两个),三角板,刻度尺,图钉( 几个)。 实验步骤1在水平桌面上平放一块方木
2、板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸固定在方木板上。2用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端各系上细绳套。3用两个弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置 O,如图所示。4用铅笔描下 O 点的位置和两条细绳的方向,读出并记录两个弹簧测力计的示数。5用铅笔和刻度尺在白纸上从 O 点沿两条细绳的方向画直线,按一定的标度作出两个力F1 和 F2 的图示,并以 F1 和 F2 为邻边用刻度尺和三角板作平行四边形,过 O 点的平行四边形的对角线即为合力 F。6只用一个弹簧测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置 O,读出并记录弹
3、簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度用刻度尺从 O 点作出这个力 F的图示。7比较 F与用平行四边形定则求出的合力 F 的大小和方向,看它们在实验误差允许的范围内是否相等。8改变 F1 和 F2 的大小和方向,再做两次实验。数据处理与分析 数据处理1用铅笔和刻度尺从结点 O 沿两条细绳方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力 F1 和 F2 的图示,并以 F1 和 F2 为邻边用刻度尺作平行四边形,过 O 点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力 F 的图示。2用刻度尺从 O 点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力 F的图示。3比较 F 与 F是否完全重合或几乎完全
4、重合,从而验证平行四边形定则。 误差分析1读数误差弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些,读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录。2.作图误差 (1)结点 O 的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确,作图比例不恰当、不准确等造成作图误差。(2)两个分力的起始夹角 太大,如大于 120,再做后两次实验时, 变化范围不大,因而弹簧测力计示数变化不显著,读数误差较大,导致作图产生较大误差。 注意事项1同一实验中的两只弹簧测力计的选取方法是:将两只弹簧测力计调零后互钩对拉,若两只弹簧测力计读数相同,则可选;若读数不同,应调整或另换,直至相同为止。2在同一次实验中,使橡皮条拉长时,结点 O
5、位置一定要相同。3用两只弹簧测力计钩住绳套互成角度地拉橡皮条时,夹角不宜太大也不宜太小,在60 100之间为宜。4应注意使弹簧测力计与木板平行,并使细绳套与弹簧测力计的轴线在同一条直线上,避免弹簧测力计的外壳与弹簧测力计的限位卡之间有摩擦,在合力不超过量程及橡皮条弹性限度的前提下,拉力的数值尽量大些。读数时眼睛要正视弹簧测力计的刻度。5细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线,应在细绳套末端用铅笔画一个点,去掉细绳套后,再将所标点与 O 点连接,即可确定力的方向。6在同一次实验中,画力的图示所选定的标度要相同,并且要恰当选取标度,使所作力的图示稍大一些。 其他实验方案
6、设计本实验用一个弹簧测力计也可以完成,具体操作如下:1把两条细绳套中的一条细绳套与弹簧测力计连接,另一条细绳套用手直接抓住,然后同时拉这两条细绳套,使结点至 O 点,记下两条细绳套的方向和弹簧测力计的示数 F1。2放回橡皮条后,将弹簧测力计连接到另一细绳套上,用手再同时拉这两条细绳套,使结点至 O 点,并使两条细绳套位于记录下来的方向上,读出弹簧测力计的示数 F2。3其他步骤与提供两只弹簧测力计相同。板块二 考点细研悟法培优考点 1 实验原理与操作例 1 2017长沙模拟某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中 A 为固定橡皮条的图钉,O 为橡皮条与细绳的结点,OB 与 O
7、C 为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。(1)如果没有操作失误,图乙中的 F 与 F两力中,方向一定沿 AO 方向的是_。(2)本实验采用的科学方法是_。A理想实验法 B等效替代法C控制变量法 D建立物理模型法(3)实验时,主要的步骤是:A在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;B用图钉把橡皮条的一端固定在板上的 A 点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;C用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置 O。记录下 O 点的位置,读出两个弹簧测力计的示数;D按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧测力计的拉
8、力 F1 和 F2 的图示,并用平行四边形定则求出合力 F;E只用一个弹簧测力计,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧测力计的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个 F的图示;F比较 F和 F 的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。上述步骤中:有重要遗漏的步骤的序号是_和_;遗漏的内容分别是_和_。尝试解答 (1)F _(2)B _(3)C_E_C 中应加上“记下两条细绳的方向”_E 中应说明“把橡皮条的结点拉到同一位置 O”。(1)由一个弹簧测力计拉橡皮条至 O 点的拉力一定沿 AO 方向;而根据平行四边形定则作出的合力,由于误差的存在,不一定沿 AO 方向,故一定沿 AO 方向的是 F
9、。(2)一个力的作用效果与两个力的作用效果相同,它们的作用效果可以等效替代,B 正确。(3)根据“验证力的平行四边形定则”实验的操作步骤可知,有重要遗漏的步骤的序号是C、E。在 C 中未记下两条细绳的方向,E 中未说明是否把橡皮条的 结点拉到同一位置 O。总结升华巧记验证力的平行四边形定则实验应注意的问题用两个弹簧秤拉橡皮条时的“三记录”(记录两弹簧测力计示数、两细绳方向和结点 O 的位置),用一个弹簧测力计拉橡皮条时的“二记录”(记录弹簧 测力计示数和细绳方向) 及“一注意”(结点 O 的位置必须在同一位置)等。某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则 ”,弹簧测力计 A跟 踪
10、训 练 挂于固定点 P,下端用细线挂一重物 M。弹簧测力计 B 的一端用细线系于 O 点,手持另一端向左拉,使结点 O 静止在某位置。分别读出弹簧测力计 A 和 B 的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录 O 点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为 N,图中 A 的示数为 _N。(2)下列不必要的实验要求是_( 请填写选项前对应的字母)。A应测量重物 M 所受的重力B弹簧测力计应在使用前校零C拉线方向应与木板平面平行D改变拉力,进行多次实验,每次都要使 O 点静止在同一位置(3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计 A 的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法。_。答案 (1)
11、3.6 (2)D(3)使 B 拉力减小;减小 M 的重力大小;把 A 换成量程更大的弹簧测力计或改变 B 的拉力方向等(任选两个)解析 (1)根据弹簧测力计的指针位置以及读数规则可知 A 的示数为 3.6 N。(2)要验证的关系是 A、B 两个弹簧测力计的拉力的合力与 M 的重力等大反向,所以应测量M 的重力。为减小测量误差,弹簧测力计应在使用前校零,拉力的方向与木板平面平行,A、B、C 对。改变拉力进行多次实验,O 点位置可以不同,D 错。(3)A 的拉力超 过其量程,为减小 A 的数值,有多种方法,例如:使 B 拉力减小,减小 M 的重力大小,把 A 换成量程更大的弹簧测力计,改变 B 的
12、拉力方向等。考点 2 数据处理与误差分析例 2 在“验证力的平行四边形定则”的实验中,需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,O 为橡皮筋与细绳的结点。(1)实验过程中,除记录弹簧测力计的读数和 O 点位置,还必须记录_。在坐标纸上画出了如图所示的两分力 F1 和 F2,图中小正方形边长表示 1 N,则两力的合力F_N。(2)为减小实验误差,下列措施正确的是_。A两条细绳的夹角必须很大B弹簧测力计、细绳、橡皮筋都应与木板平面平行C拉橡皮筋的细绳要稍长一些,标记同一条细绳的方向时两标记点要适当近一些D应尽量避免弹簧测力计与木板间的摩擦尝试解答 (1)两根细绳的方向_6_(2)BD
13、 。(1)关于实验操作步骤:除记录弹簧测力计的读数和 O 点位置,还必须记录两根细绳的方向,作出平行四边形,然后量取对 角线的长度,即得 F6 N 。(2)实验中,为减小实验误差,两条细绳的夹角稍大便于作平行四边形,但不一定“必须很大”,故 A 错误;弹簧测力计、细绳 、橡皮筋都 应与木板平面平行,故 B 正确;拉橡皮筋的细绳要稍长一些,标记同一条细绳的方向 时两标记点要适当远一些,这样画出的拉力方向较为准确,故 C 错误;应尽量避免弹簧测 力计与木板间的摩擦,这样测出的拉力较准确,故 D 正确。在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套跟 踪 训 练 和一把弹簧秤。(
14、1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:弹力 F(N) 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50伸长量x(102 m) 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42用作图法求得该弹簧的劲度系数 k_N/m 。(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为_N,同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为 2.50 N,请画出这两个共点力的合力 F 合 。(3)由图得到 F 合 _N 。答案 (1)如图所示 55(说明: 2 内都可)(2)2.10(说明:有效数字位数正确,0.02 内都可)(3)3.3(
15、说明: 0.2 内都可)解析 (1)根据表格数据描点,然后连成一条过原点的直线,直线的斜率等于弹簧的劲度系数。k N/m55 N/m。3.56.410 2(2)读出弹簧秤的读数为 2.10 N(保留三位有效数字) ;以 O 为顶点,画出两弹簧的绳套方向就是两拉力方向,再确定并画好力的标度,画出两拉力的 图示,以两拉力为邻边作出平行四边形,画出平行四边形的对角线 ,即合力 F 合 。(3)用刻度尺量出合力的长度,根据确定的标度算出合力的大小。考点 3 实验创新设计例 3 某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律) 和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸
16、、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端用细绳连接于结点 O,两条橡皮筋的另一端分别挂在墙上的钉子 A 及重物 C上,同时用一条细绳一端与结点 O 相连,另一端用钉子 B 固定在墙上。(1)为完成该实验,下述操作中必需的是_。A测量细绳 OB 的长度B测量橡皮筋的原长C测量悬挂重物后橡皮筋的长度D记录悬挂重物后结点 O 的位置E记录细绳 OB 的位置F使橡皮筋 OA、细绳 OB 交换位置并保持 O 点位置不变,再重新固定细绳和橡皮筋,测量橡皮筋的长度(2)要完成该实验,该同学在操作过程中,对减小实验误差有益的做法是_。A两橡皮筋必须等长、粗细相同B细绳、橡皮筋都应与竖直墙面平行C橡皮筋伸长量
17、应尽可能大D拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些尝试解答 (1)BCDEF _(2)ABD。(1)要验证平行四边形定则,需要测量力的大小和方向,故需要测量橡皮筋的原长及拉伸后长度,因橡皮筋的劲度系数相同,根据橡皮筋的形 变量可以测 出三个力的比例关系,从而作出力的图示,进而验证平行四边 形定则,故必需的操作 为 BCDEF。(2)因为要根据橡皮筋的形变量确定力的大小,故必须保证橡皮筋完全相同;要保证测量误差较小,还需要保证三个力在一个平面内;在 标记力的方向时 ,应使所描两点的距离较大,减小作图时的误差,故 A、B、D 正确。2018宁夏石嘴山模拟 某实验小组用一只弹簧测力计和一
18、个量角器等器材验跟 踪 训 练 证力的平行四边形定则,设计了如图所示的实验装置,固定在竖直木板上的量角器的直边水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圆心 O 的正上方 A 处,另一端系绳套 1 和绳套 2。(1)主要实验步骤如下:弹簧测力计挂在绳套 1 上竖直向下拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达 O 处,记下弹簧测力计的示数 F;弹簧测力计挂在绳套 1 上,手拉着绳套 2,缓慢拉橡皮筋,使橡皮筋的结点到达 O 点,此时绳套 1 沿 0方向,绳套 2 沿 120方向,记下弹簧测力计的示数 F1;根据力的平行四边形定则计算此时绳套 1 的拉力 F1_;比较_,即可初步验证;只改变绳套 2 的方向,重复上述实
19、验步骤。(2)保持绳套 2 方向不变,绳套 1 从图示位置向下缓慢转动 90,此过程中保持橡皮筋的结点在 O 处不动,关于绳套 1 的拉力大小的变化,下列结论正确的是_。A逐渐增大 B先增大后减小C逐渐减小 D先减小后增大答案 (1) F 1 和 F1 (2)DF3解析 (1)根据平行四边形定则计算绳套 1 的拉力 F1Ftan30 ,通过比较 F1 和F3F1,在 误差范围内相同,则可初步验证。(2)绳套 1 在转动过程中,合力保持不变,根据平行四边形定则画出图象,如图所示:根据图象可知,绳套 1 的拉力大小先减小后增大,故 D 正确。限时规范专题练(一) 平衡问题综合应用时间:45 分钟
20、满分:100 分一、选择题(本题共 10 小题,每小题 7 分,共 70 分。其中 16 为单选,710 为多选),滑块放在水平地面上,左边受一个弹簧拉力作用,弹簧原长小于悬挂点的高度,水平向右的拉力 F 拉动滑块,使滑块向右缓慢移动,并且滑块始终没有离开地面,则在上述过程中,下列说法正确的是( )A弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的摩擦力不变B弹簧弹力在竖直方向的分量不变,滑块受到的摩擦力变小C弹簧弹力在竖直方向的分量增大,滑块受到的摩擦力变小D弹簧弹力在竖直方向的分量增大,滑块受到的摩擦力不变答案 C解析 设弹簧的原长为 L0,竖直方向时弹簧伸长量为 x1,弹簧与水平方向的夹角为 时
21、弹簧伸长量为 x2,根据正交分解得: 竖直方向:F NmgF 弹 sin,根据几何关系可得: F 弹sinkx 2 k ,其中 x1 和 L0为定值,当 x2 逐渐增大时, F 弹 sin 增大,支持L0 x1L0 x2 L0 x1L0x2 1力 FN 逐渐减小,根据 FfF N 可知摩擦力减小,所以 A、B、D 错误,C 正确。22018贵州模拟如图所示,某钢制工件上开有一个楔型凹槽。凹槽的横截面是一个直角三角形,三个角的度数分别是A30 ,B90,C60 。在凹槽中放有一个光滑的金属球,当金属球静止时,金属球对凹槽的 AB 边的压力为 F1、对 BC 边的压力为 F2,则的值为( )F2F
22、1A. B. 12 32C. D.33 22答案 C解析 金属球受到的重力产生两个作用效果, 压 AB 面和 压 BC 面,作图如下:对 AB 面的压力大小等于分力 G1,对 BC 面的压力大小等于分力 G2;故 tan30 。F2F1 G2G1 3332018长沙模拟如图所示的是一个力学平衡系统,该系统由三条轻质细绳将质量均为m 两个小球连接悬挂组成,小球直径相比轻绳长度可以忽略,轻绳 1 与竖直方向的夹角为30,轻绳 2 与竖直方向的夹角大于 45,轻绳 3 水平。当此系统处于静止状态时,轻绳1、2、3 的拉力分别为 F1、F 2、F 3,比较三力的大小,下列结论正确的是( )AF 1F2
23、 DF 1F3,A 错误;对下方小球受力分析,因 F2 是直角三角形的斜边,而 mg 和 F3 是233直角边,由轻绳 2 与竖直方向的 夹角 45,可知 F2F3,B 错误;对上方小球分析,水平方向:F 1sin30F 2sin,因 45,则 F1F2,C 正确, D 错误 。4近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生。近日研究发现,玩手机时,就有可能让颈椎承受多达 60 磅(约 270 N)的重量,相当于给颈椎挂两个大西瓜,比一个 7 岁小孩还重。不当的姿势与一系列健康问题存在关联,如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等。当人体直立时,颈椎所承受的压力等于头部的重量;但当低头时,颈
24、椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图的模型:重心在 P 点的头部,在可绕 O 转动的颈椎 OP(轻杆)的支持力和沿 PQ 方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时,颈椎与竖直方向的夹角为 45,PQ 与竖直方向的夹角为 60,此时,颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的(sin150.259)( )A4.2 倍 B3.3 倍 C2.8 倍 D2.0 倍答案 B解析 由题意可明确头的受力情况,如 图所示:将沿 PQ 方向肌肉拉力 T 与头的重力合成,合力与颈椎的支持力 F 等大反向,由几何关系和平衡得: ,所以 F G3.3G,故 B 正确。FG sin180 60sin15 sin6
25、0sin15 sin60sin1552018重庆市一诊如图所示,有 8 个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量为 100 g,某人用手在这叠木板的两侧各加一水平压力 F,使木板水平静止。若手与木板之间的动摩擦因数为 0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为 0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10 m/s2。则水平压力 F 至少为( )A8 N B15 N C16 N D30 N答案 B解析 如图甲所示,根据对称性,分析可得 4、5 之间无摩擦力,3 对 4 摩擦力向上 fmg,4对 3 摩擦力向下 fmg,1,2 间的摩擦力最大,以 2,3 整体为研究对象,受力分析如图乙所示,
26、则 f3mg0.2F 解得:F15mg15 N, B 正确。甲乙62018连云港高三检测如图,支架固定在水平地面上,其倾斜的光滑直杆与地面成 30角,两圆环 A、B 穿在直杆上,并用跨过光滑定滑轮的轻绳连接,滑轮的大小不计,整个装置处于同一竖直平面内。圆环平衡时,绳 OA 竖直,绳 OB 与直杆间夹角为 30。则环A、B 的质量之比为( )A1 B123C. 1 D. 23 3答案 A解析 分别对 A、B 两圆环受力分析如图,以 A 为研究对象,则 A 只能受到重力和绳子的拉力的作用,杆对 A 没有力的作用,否则 A 水平方向受力不能平衡。所以 Tm Ag;以 B 为研究对象,根据共点力平衡条
27、件,结合图可知,绳子的拉力 T 与 B 受到的支持力 N 与竖直方向之间的夹角都是 30,所以 T 与 N 大小相等,得:m Bg2Tcos30 T,故3mAmB 1 ,A 正确。372018辽宁模拟如图所示,地面上固定一个斜面,上面叠放着 A、B 两个物块并均处于静止状态,现对物块 A 施加一斜向上的力 F 作用,A、B 两个物块始终处于静止状态。则物块 B 的受力个数可能是( )A3 个 B4 个 C5 个 D6 个答案 BC解析 先对 A、B 整体受力分析,受到重力、拉力、支持力,可能有静摩擦力;对 A 受力分析,受拉力、重力、支持力和向右的静摩擦力,处于平衡状态;最后分析 B 物块的受
28、力情况,受重力、A 对 B 的压 力、 A 对 B 向左的静摩擦力、斜面的支持力,斜面对 B 可能有静摩擦力,也可能没有静摩擦力,故 B 受 4 个力或者 5 个力,故 B、C 正确,A、D 错误。82018衡水检测如图所示,桌面上固定一个光滑竖直挡板,现将一个长方形物块 A 与截面为三角形的垫块 B 叠放在一起,用水平外力 F 缓缓向左推动 B,使 A 缓慢升高,设各接触面均光滑,则该过程中( )AA 和 B 均受三个力作用而平衡BB 对桌面的压力保持不变CA 对 B 的压力越来越小D外力 F 的大小恒定不变答案 BD解析 A 受到重力、挡板的弹力和 B 的支持力三个力,B 受到重力、A 的
29、压力、地面的支持力和外力 F 四个力,故 A 错误 ;当 B 向左移动时,B 对 A 的支持力和挡板对 A 的支持力方向均不变,根据平衡条件得,这两个力大小保持不变, 则 A 对 B 的压力也保持不变。对整体分析受力如图所示,由平衡条件得,F N 1,挡板对 A 的支持力 N1 不变,则外力 F 不变。桌面对整体的支持力 NG 总 ,保持不变, 则 B 对桌面的压力不变,故 C 错误, B、D 均正确。92018邯郸检测如图所示,在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为 m1、m 2 的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为 。在 m1 左端施加水平拉力 F,使m1、m 2 均处于静止
30、状态,已知 m1 表面光滑,重力加速度为 g,则下列说法正确的是( )A弹簧弹力的大小为FsinB地面对 m2 的摩擦力大小为 FC地面对 m2 的支持力可能为零Dm 1 与 m2 一定相等答案 AB解析 对整体受力分析可知,整体受重力、支持力、拉力,要使整体处于平衡, 则水平方向一定有向右的摩擦力作用在 m2 上,且大小与 F 相同,故 B 正确;因 m2 与地面间有摩擦力,则支持力一定不为零,故 C 错误;对 m2 受力分析可知, 弹簧 弹力水平方向的分力应等于 F,故弹簧弹力为 ,故 A 正确;因竖直方向上的受力不明确,无法确定两物体的 质量关系,也无Fsin法求出弹簧弹力与重力的关系,
31、故 D 错误。102017哈尔滨六中摸底一个截面是直角三角形的木块放在水平面上,在斜面上放一个光滑球,球的一侧靠在竖直墙上,木块处于静止,如图所示。若在光滑球的最高点施加一个竖直向下的力 F,球仍处于静止,则木块对地面的压力 N 和摩擦力 f 的变化情况是( )AN 增大 Bf 增大CN 不变 Df 不变答案 AB解析 以整体为研究对象受力分析如图甲:施加 F 以后很明显地面对木块 的支持力由(Mm )g 变为(Mm)gF,则木块对地面的压力 N 变大。水平方向 fF N。隔离球受力如图乙:竖直方向:F 1cosmgF水平方向:F 1sinF N由竖直方向知加 F 后 F1变大,则由水平方向知
32、 FN变大,联系整体知木块对地面的摩擦力 f 变大,故选 A、B。二、非选择题(本题共 2 小题,共 30 分)11(15 分) 两个相同的小球 A 和 B,质量均为 m,用长度相同的两根细线把 A、B 两球悬挂在水平天花板上的同一点 O,并用长度相同的细线连接 A、B 两小球,然后,用一水平方向的力 F 作用在小球 A 上,此时三根细线均处于直线状态,且 OB 细线恰好处于竖直方向,如图所示。如果不考虑小球的大小,两小球均处于静止状态,则:(1)OB 绳对小球的拉力为多大?(2)OA 绳对小球的拉力为多大?(3)作用力 F 为多大?答案 (1)mg (2)2mg (3) mg3解析 (1)因
33、 OB 绳处于竖直方向,所以 B 球处于平衡状态, AB 绳上的拉力为零,OB 绳对小球的拉力 FOB mg。(2)A 球在重力 mg、水平拉力 F 和 OA 绳的拉力 FOA 三力作用下平衡,所以 OA 绳对小球的拉力 FOA 2mg。mgcos60(3)作用力 Fmg tan60 mg。312(15 分) 所受重力 G18 N 的物块悬挂在绳 PA 和 PB 的结点上。PA 偏离竖直方向 37角,PB 在水平方向,且连在所受重力为 G2100 N 的木块上,木块静止于倾角为 37的斜面上,如图所示,试求:(sin530.8,cos530.6,重力加速度 g 取 10 m/s2)(1)木块与斜面间的摩擦力大小;(2)木块所受斜面的弹力大小。答案 (1)64.8 N (2)76.4 N解析 如图甲所示,分析 P 点受力,由平衡条件可得FAcos37G 1,FAsin37F B可解得:F B6 N。再分析 G2 的受力情况如图乙所示,由平衡条件可得 FfG 2sin37F Bcos37,FN FBsin37G 2cos37,FBF B,可求得 Ff64.8 N,F N76.4 N。