题目内容
试作图对图中各物体的重力mg或作用力F进行分解,并求出其分力的大小.
(1)图(A)中,用竖直向下的作用力F将顶角为α的楔子,钉入木头中;
(2)图(B)中,用两轻绳OA和AB悬挂一个重球,现将AB绳剪断的瞬间;
(3)图(C)中,将重mg的小球穿在光滑的杆AB上,并用轻绳OC拉住;
(4)图(D)中,ABC是一个竖直放置的三角形支架,现在C点加一个竖直向下的力F,并将B点缓慢向下移动(保持AC位置不改变).
解析:
本题中的各分力可分别由图中的(A)、(B)、(C)、(D)表示. 图(A)中:=F/sinα. 图(B)中:mgcosα. 图(C)中:在mg,所组成的封闭三角形中,利用正弦定理:
图(D)中,,在B点逐渐向下移动过程中,与相垂直时,有最小值.
|
提示:
力的分解是力的合成的逆过程,进行分解时,合力与分力之间除遵循平行四边形法则外,同时还应特别注意从力的实际效果出发进行分解.(1)图(A)中,F的作用效果是使楔子向两个侧向挤压木材,两分力为F1和F2.(2)图(B)中,剪断拉绳AB的瞬时,重力的作用有两个:①继续对绳OA产生拉力F2;②改变小球的运动状态,使之开始绕O点作圆周运动.(3)图(C)中,重力作用之一,使物体拉紧细绳、另一作用使自身压紧杆AB.由于该问题中合力与分力间没有正交关系,故计算较复杂.(4)图(D)中,可以作如下实验:在支架A处和B处分别加一块厚橡皮膜,当施加作用力F后会发现:A处橡皮膜向外突出,说明F有一分力F1,对杆AC产生拉力;B处橡皮膜向内凹陷,说明F有一分力F2对杆BC产生压力,在B点向下移动中,由于AC杆方向不变,故F的分解,应满足分力F2的大小、方向均可变化,而分力F1仅可能大小变化. 力的分解是初学者的难点之一.(1)应注意分解某力时,如仅考虑平行四边形法则,原则上可获无数多对分力,而该力的作用效果在具体问题中是确定的,故问题的关键常在于针对具体问题正确判定其实际效果.(2)本题(D)图所展示的动态变化,是一种重要题型,对这类问题要特别注意:该变化是单调递增、递减,还是有极值问题存在.
|