1、1专题 2:共点力的平衡:正交分解法的应用一正交分解法的应用分析:如图所示,三个力共同作用在 O 点,F 1、F 2 与 F3 之间的夹角均为 600,求合力。解题步骤:(1)以 O 点为坐标原点, F1 为 x 轴,垂直于 F1 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:; ;0;11yxF026sin;60cosyx 03036sin;6cosFFyx(3)然后分别求出 x 轴和 y 轴上的合力cF-030213X21合X sin6siFyy 合F(4)求出 Fx 和 Fy 的合力既是所
2、求的三个力的合力如图 3 所示。,则合力与 F1 的夹角为 60022合合合 0Yan; 得 :合合Xt二共点力的平衡典题展示:(物体平衡的条件:F 合=0,即 FX=0 且 FY=0 )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 300 角的力 F 作用,F = 50N,物体仍然静止在地面上,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 Fx 和竖直方向的分力 Fy 来代替。则:003sin,3co
3、syX物体处于静止状态时所受合力为零,则在 y 方向上有: GN0i 解得: 3snFG在 x 方向上有: 0cof300图 1yxfFGN图 2230o45oA BOG必会题型一:轻绳上的拉力例 1如图所示,用绳 AO 和 BO 吊起一个重 100N 的物体,两绳 AO、BO 与竖直方向的夹角分别为 30o和 45o,求绳 AO 和 BO 对物体的拉力的大小。练 1.如图所示,轻绳 AC 与天花板夹角 =300,轻绳 BC 与天花板夹角 =600.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? 练 2跳伞运动员打开伞
4、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G1,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 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 M1 的物体,ACB30 ;图乙中轻杆 HG 一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 M2 的物体,求:(1)轻绳 AC 段的张力 FTAC和轻杆 BC
5、对 C 端的支持力;(2)细绳 EG 的张力 FTEG和轻杆 HG 对 G 端的支持力。300G600A BC3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?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,已知木块与地面间的摩擦因数为 ,那么木块受到的滑动摩擦力为( )A. mgB. (mg+Fsin)C. (mg-Fsin)D. Fcos练 4.质量为 m 的物体在恒力 F 作用下,F 与
6、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 ,则物体受摩擦力大小为多少?练 5.如图所示,物体的质量 ,用与竖直方向成 的斜向右上方的推力 把该物体压在kgm4.37F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 ,取重力5.0加速度 ,求推力 的大小。 ( , )2/10sgF6.037sin8.0cos4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 与斜面间的动摩擦因数为 ,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:(sin37 0=0.6, cos370=0.8)(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 0.4 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?