5、如图所示,物体M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做匀速运动,则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向是( )
A.竖直向下 B。竖直向上
C.斜向下偏左 D、斜向下偏右
4、设有五个力同时作用在质点P,它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如 图所示,这五个力中的最小力的大小为F,则这五个力的合力等于( ) A、3F B、4F C、5F D、6F
思维拓展题
3、物体受到三个共点力的作用,以下分别是这三个力的大小,不可能使该物体保持平衡状态的是( ) A、3N,4N,6N B、1N,2N,4N C、2N,4N,6N D、5N,5N,2N
2、一根轻质细绳能承受的最大拉力是G,现把一重力为G的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳的两端,然后缓慢地左右对称地分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过( )
A.450 B、600 C、1200 D、1350
1、一条轻绳承受的拉力达到1000N时就会拉断,若用此绳进行拔河比赛,两边的拉力大小都是600N时,则绳子( ) A、一定会断 B、一定不会断 C、可能断,也可能不断 D、只要绳子两边的拉力相等,不管拉力多大,合力总为0,绳子永远不会断
4.多个共点力的合成
求多个共点力的合力也可以应用平行四边形定则:先求出 合力,再求出这个合力跟第三个的合力,直到把所有的力 ,最后得到的结果就是这些力的合力。
典型例题精讲
例1. 如图所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力是2000N,夹角是,求这两个拉力的合力。
解析:(1)作图法。取10mm长的线段表示1000N的力,O点表示物体,作出力的平行四边形,如图4-2所示。用刻度尺量得表示合力F的对角线长为36mm,所以合力F的大小为
用量角器量得F与的夹角为。
(2)公式法。如图4-3所示作出平行四边形,因为,平行四边形是菱形,所以AB垂直于OC,且。由数学知识得
例2 设有三个力同时作用在质点P,它们的大小和方向相当于正六边形两条边一条对角线,如图所示,这三个力中的最小力的大小为F,则这三个力的合力等于( ) A、3F B、4F C、5F D、6F 解析:如下图,据几何关系,可知F3=2F。F1、F2在F3的方向上分量都是F/2,在垂直于F3的方向上平衡。所以,三个力的合力为3F,选A。
例3. 在研究两个共点力合成的实验中得到如图6所示的合力F与两个分力的夹角的关系图。问:(1)两个分力的大小各是多少?(2)合力的变化范围是多少?
解析:(1)由图6得,当或时,合力F为5N,即
当时,合力为1N,即
由(1)、(2)解得
(2)合力的变化范围是
考题回放
例:(全国高考题)如图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力,即F1 、F2 和摩擦力作用,木块处于静止状态,其中F1 =10N,F2 =2N,若撤去F1 ,则木块在水平方向受到的合力为( )
A.10N,方向向右 B。6N,方向向右
C.2N,方向向左 D。零
解析:高考试题注重对能力的考查,本道高考试题虽然只考查同一直线上的力的合成,但其中却涉及到了有关摩擦力的几个问题。
当F1 和F2 同时作用于物体上时,F1 和F2 的合力为8N,方向向右,由于物体静止,说明物体受到地面的静摩擦力大小为8N。当撤去F1 后,F2 作用于物体上,则静摩擦力为2N,故合力应为零。
答案:D
探究延伸
例 两个大人和一个小孩,想要沿图中的X方向移动物体.图中已经画出两个大人作用于物体的拉力F1和F2的矢量图.试问,为保证物体能沿X方向运动,小孩应沿什么方向对物体施加一个最小的拉力?这个最小的拉力应为多大?
分析与解物体原来静止,要使物体沿X方向运动起来,显然三个力的合力应在X方向上.物体在合力作用下的运动不是平衡状态,但题目要求它在与X垂直的方向上所受外力的合力为零,即物体在与X垂直的方向上,受力应该是平衡的.
F1与F2垂直,合力大小为:F=128N
合力F与F1之间的夹角为
由图可知合力F与x夹角8º37'.为使物体沿x方向运动,小孩的拉力F3应垂直于X方向才会有最小值,最小值为:
这样,物体在F1、F2和F3的作用下,将沿x方向做匀加速直线运动.
随堂闯关
基础巩固题
3.共点力
几个力如果都作用在物体的 ,或者它们的 相交于同一点,这几个力叫做共点力。力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力。
2.力的平行四边形定则
两个力合成时,可以用表示这两个力的线段为 作 ,这 就表示合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。
力是矢量,它的合成遵守平行四边形定则。在物理学中的矢量,都是既有大小,又有方向,并且在合成时遵守平行四边形定则。只有大小、没有方向的物理量叫标量,标量按代数运算法则求和。例如:位移、速度是矢量,长度、时间是标量。
1.合力、分力、力的合成
一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同产生的 ,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做力 的 。求 叫力的合成。力的合成实际上就是要找一个力去代替几个已知的力,而不改变其作用效果。
2.两位小学生沿不同方向共同用力提住一桶水,老师一人也能提住同一桶水,这说明了什么?
简答:这说明一个力的作用效果跟两个力共同作用的效果相同。
重点聚焦