0  441789  441797  441803  441807  441813  441815  441819  441825  441827  441833  441839  441843  441845  441849  441855  441857  441863  441867  441869  441873  441875  441879  441881  441883  441884  441885  441887  441888  441889  441891  441893  441897  441899  441903  441905  441909  441915  441917  441923  441927  441929  441933  441939  441945  441947  441953  441957  441959  441965  441969  441975  441983  447090 

4.解題途徑:

當(dāng)物體在兩個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡時(shí),這兩個(gè)力一定等值反向;當(dāng)物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡時(shí),往往采用平行四邊形定則或三角形定則;當(dāng)物體在四個(gè)或四個(gè)以上共點(diǎn)力作用下平衡時(shí),往往采用正交分解法。

[例13]重G的光滑小球靜止在固定斜面和豎直擋板之間。若擋板逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置,在該過(guò)程中,斜面和擋板對(duì)小球的彈力的大小F1、F2各如何變化?

解:由于擋板是緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的,可以認(rèn)為每個(gè)時(shí)刻小球都處于靜止?fàn)顟B(tài),因此所受合力為零。應(yīng)用三角形定則,G、F1、F2三個(gè)矢量應(yīng)組成封閉三角形,其中G的大小、方向始終保持不變;F1的方向不變;F2的起點(diǎn)在G的終點(diǎn)處,而終點(diǎn)必須在F1所在的直線上,由作圖可知,擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°過(guò)程,F2矢量也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°,因此F1逐漸變小,F2先變小后變大。(當(dāng)F2F1,即擋板與斜面垂直時(shí),F2最小)

[例14]重G的均勻繩兩端懸于水平天花板上的A、B兩點(diǎn)。靜止時(shí)繩兩端的切線方向與天花板成α角。求繩的A端所受拉力F1和繩中點(diǎn)C處的張力F2。

解:以AC段繩為研究對(duì)象,根據(jù)判定定理,雖然AC所受的三個(gè)力分別作用在不同的點(diǎn)(如圖中的AC、P點(diǎn)),但它們必為共點(diǎn)力。設(shè)它們延長(zhǎng)線的交點(diǎn)為O,用平行四邊形定則作圖可得:。

[例15]有一個(gè)直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙, OB豎直向下,表面光滑。AO上套有小環(huán)P,OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩相連,并在某一位置平衡(如圖所示)。現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離,兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來(lái)的平衡狀態(tài)比較,AO桿對(duì)P環(huán)的支持力FN和摩擦力f的變化情況是

A.FN不變,f變大        B.FN不變,f變小

C.FN變大,f變大         D.FN變大,f變小

解:以兩環(huán)和細(xì)繩整體為對(duì)象求FN,可知豎直方向上始終二力平衡,FN=2mg不變;以Q環(huán)為對(duì)象,在重力、細(xì)繩拉力FOB壓力N作用下平衡,設(shè)細(xì)繩和豎直方向的夾角為α,則P環(huán)向左移的過(guò)程中α將減小,N=mgtanα也將減小。再以整體為對(duì)象,水平方向只有OB對(duì)Q的壓力NOA 對(duì)P環(huán)的摩擦力f作用,因此f=N也減小。答案選B。

[例16]A的質(zhì)量是m,A、B始終相對(duì)靜止,共同沿水平面向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)a1=0和a2=0.75g時(shí),B對(duì)A的作用力FB各多大?

解:一定要審清題:B對(duì)A的作用力FB是B對(duì)A的支持力和摩擦力的合力。而A所受重力G=mg和FB的合力是F=ma。

當(dāng)a1=0時(shí),G與 FB二力平衡,所以FB大小為mg,方向豎直向上。

當(dāng)a2=0.75g時(shí),用平行四邊形定則作圖:先畫(huà)出重力(大小和方向),再畫(huà)出A所受合力F的大小和方向,再根據(jù)平行四邊形定則畫(huà)出FB。由已知可得FB的大小FB=1.25mg,方向與豎直方向成370角斜向右上方。

[例17] 如圖所示,兩物體A和B,質(zhì)量分別為M和m。用跨過(guò)定滑輪的輕繩相連,A靜止于水平地面上,不計(jì)定滑輪與各個(gè)接觸物體之間的摩擦。物體A對(duì)輕繩的作用力的大小和地面對(duì)物體A的作用力的大小分別是多少?

分析與解答:本題的關(guān)鍵詞語(yǔ)有:“靜止”、“輕繩”、“不計(jì)……摩擦”。

對(duì)B進(jìn)行受力分析:豎直向下的重力和豎直的向上輕繩對(duì)物體B的拉力。

對(duì)A進(jìn)行受力分析:豎直向下的重力、豎直向上的輕繩對(duì)物體A的拉力和豎直向上的地面對(duì)物體A的支持力。其中輕繩對(duì)物體A和輕繩對(duì)物體B的拉力是相等的。

根據(jù)物體A和物體B都處于靜止?fàn)顟B(tài)可知,輕繩對(duì)物體B的拉力等于物體B的重力;輕繩對(duì)物體B的拉力等于物體B對(duì)輕繩的拉力(這是一對(duì)作用力和反作用力),輕繩對(duì)物體A的作用力等于輕繩中的張力,即等于物體B的重力。

對(duì)于物體A,根據(jù)平衡知識(shí)可知,物體A受到的重力等于輕繩對(duì)物體A的拉力與地面對(duì)物體A的支持力的和。又輕繩對(duì)物體A的拉力等于物體B的重力,所以,地面對(duì)物體A的支持力等于物體A的重力減去輕繩對(duì)物體A的拉力,即等于物體A的重力減去物體B的重力。

[續(xù)問(wèn)](1)物體A對(duì)地面的壓力(等于地面對(duì)物體A的支持力);(2)物體B對(duì)輕繩的拉力(等于物體B的重力);(3)另一段輕繩對(duì)天花板的拉力(等于兩倍物體B的重力)。

[變形]連接物體A的輕繩與豎直線之間有一夾角θ,整個(gè)裝置仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。

這時(shí)輕繩中的拉力仍等于物體B的重力,物體A將受到地面水平方向的摩擦力作用,大小等于物體B的重力乘以θ角的正弦;地面對(duì)物體A的支持力等于物體A受到的重力減去物體B的重力與θ角的余弦的積。地面對(duì)物體A的作用力自己可以推導(dǎo);若定滑輪的質(zhì)量不計(jì),還可以求另一段輕繩對(duì)天花板的作用力的大小和方向{方向與豎直線的夾角為θ/2;大小為2mgcos(θ/2)}。

[例18]重力為G的物體A受到與豎直方向成α角的外力F后,靜止在豎直墻面上,如圖所示,試求墻對(duì)物體A的靜摩擦力。

分析與解答:

這是物體靜力平衡問(wèn)題。首先確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,畫(huà)出受力圖。A受豎直向下的重力G,外力F,墻對(duì)A水平向右的支持力N,以及還可能有靜摩擦力f。這里對(duì)靜摩擦力的有無(wú)及方向的判斷是極其重要的。物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),它們之間就有靜摩擦力;物體間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),它們之間就沒(méi)有靜摩擦力。那么有無(wú)靜摩擦力的鑒別,關(guān)鍵是對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的理解。我們可以假設(shè)接觸面是光滑的,若不會(huì)相對(duì)運(yùn)動(dòng),物體將不受靜摩擦力,若有相對(duì)運(yùn)動(dòng)就有靜摩擦力。

(注意:這種假設(shè)的方法在研究物理問(wèn)題時(shí)是常用的方法,也是很重要的方法。)

正確的答案應(yīng)該是:

當(dāng) Fcosα=G時(shí),物體A在豎直方向上受力已經(jīng)平衡,故靜摩擦力為零;

當(dāng) Fcosα<G時(shí),物體有向下滑動(dòng)的趨勢(shì),故靜摩擦力f的方向向上,大小為G-F·cosα;

當(dāng) Fcosα>G時(shí),物體有向上滑動(dòng)的趨勢(shì),故靜摩擦力f的方向向下,大小為 Fcosα-G。

注意:墻對(duì)物體的支持力為N,N=F·sinα,但不能用f=μN(yùn)來(lái)計(jì)算靜摩擦力。f=μN(yùn)只適用于滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算,在高中學(xué)習(xí)的范圍,我們認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等。

[例19]如圖示,大小為20N、30N和40N的三個(gè)力作用于物體一點(diǎn)上,夾角互為120°,求合力的大小和方向。

分析與解答:不在一條直線上的共點(diǎn)力合成應(yīng)遵從平行四邊形法則。

方法一:設(shè)F1=20N,F(xiàn)2=30N,F(xiàn)3=40N,可用代數(shù)法(公式法)求解。先求出F1和F2的合力F12的大小和方向,然后再將F12與F3合成求出大小和方向,此法計(jì)算準(zhǔn)確誤差小但過(guò)于繁雜。

方法二:利用作圖法求解,沒(méi)有繁雜的計(jì)算,但作圖誤差不可避免,大小和方向都會(huì)產(chǎn)生誤差。

方法三:可用分解后再合成,化復(fù)雜為簡(jiǎn)單,選取平面直角坐標(biāo)系如圖所示。將F2、F1沿坐標(biāo)軸方向分解[分解的矢量越少越好,這就是選取坐標(biāo)系的原則]:

ΣFx=F1x+F2x+F3x=-F1cos30°+F2cos30°+0=-20×+30×=5N

ΣFy=F1y+F2y+F3y=-F1sin30°+F2sin30°-F3=20×+30×-40=-15N

∑F===10N

tanθ===,即θ=-600

F與x軸正方向夾角為600,如圖所示。

方法四:利用已知的結(jié)論進(jìn)行解題往往更簡(jiǎn)捷,特別是在填空、選擇題中發(fā)揮明顯的優(yōu)勢(shì)。

三個(gè)大小相等互為120°角的三個(gè)共點(diǎn)力的合力為零,這一點(diǎn)很容易證明,如果我們把F2、F3中的20N與F1進(jìn)行合成,合力便為零,此題就簡(jiǎn)化為一個(gè)10N和一個(gè)20N的兩個(gè)力夾角為120°的合成問(wèn)題,這時(shí)不管是用計(jì)算法還是作圖法都會(huì)覺(jué)得很方便且容易得多。

方法五:若仍用方法四中的思路,而是每個(gè)力中取30N,F(xiàn)3則再將加上-10N,F(xiàn)1再加10N即可,這樣此題就簡(jiǎn)化成兩個(gè)夾角為60°、大小均為10N的兩個(gè)力的合成問(wèn)題,利用直角三角形的知識(shí)即可解決,不必經(jīng)分解后再合成的迂回步驟?梢(jiàn)一題多解是訓(xùn)練思維的好方法,是提高能力的有效措施。

 [例20]如圖所示,一塊木塊被兩塊木板夾在中間靜止不動(dòng),在兩側(cè)對(duì)兩木板所加水平方向力的大小均為N,木塊的質(zhì)量為m。

(1)木塊與木板間的靜摩擦力是多少?

(2)若木塊與木板間的最大靜摩擦系數(shù)為μ,欲將木塊向下或向上抽出,則所需的外力F各多大?

分析與解答:

(1)由于木塊處于平衡狀態(tài),且木塊兩側(cè)均分別與木板接觸,所以木塊兩側(cè)均受向上的靜摩擦力,其大小的總和與重力相等,如圖所示,即2f=mg,所以木塊與木板間的靜摩擦力為f=mg/2。

(2)若對(duì)木塊施加一向下的外力F,木塊仍處于平衡狀態(tài),則木塊所受的靜摩擦力方向仍向上,且隨著外力F的增大而增大,如圖所示。當(dāng)靜摩擦力增大到最大靜摩擦力時(shí),本塊開(kāi)始相對(duì)于木板滑動(dòng),這時(shí)可將木塊從木板中抽出,有:F+mg=2fmax,其中fmax為最大靜摩擦力,且fmax=μN(yùn),所以F=2μN(yùn)-mg。

(3)當(dāng)對(duì)木塊加一向上的力F時(shí),開(kāi)始木塊所受靜摩擦力方向向上,且隨F的增加而減小。當(dāng)F增大到一定值時(shí),恰好使木塊的靜摩擦力為零。這時(shí)若F繼續(xù)增加,則木塊受的靜摩擦力向下,且隨F的增大而增大,當(dāng)F增大到一定程度,木塊的靜摩擦力為最大靜摩擦力,這時(shí),木塊將被向上抽出,如圖所示。有:F=mg+2fmax,其中fmax為最大靜摩擦力,且fmax=μN(yùn),所以F=mg+2μN(yùn)。

所以欲將木塊向下抽出,至少需加2μN(yùn)-mg的外力,欲將木塊向上抽出,至少需加2μN(yùn)+mg的外力。

[例21]用繩將球A掛在光滑豎直墻上,如圖所示。(1)現(xiàn)施加外力將球A繞球心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度,外力撤去后,球的運(yùn)動(dòng)情況如何?(2)墻面光滑,繩子變短時(shí),繩的拉力和球?qū)Φ膲毫⑷绾巫兓?/p>

分析與解答:

(1)因?yàn)閴κ枪饣,繩子的作用力一定過(guò)球心。取球?yàn)檠芯繉?duì)象,受力圖如圖所示。N為墻對(duì)球的力,方向水平向右;重力mg方向豎直向下;繩拉力T沿繩的方向,θ為繩與墻的夾角。因?yàn)樾∏蜢o止,所以N、T、mg的合力為零,即T、N的合力F大小等于mg,方向豎直向上,T=mg/cosθ,N=mgtanθ。

當(dāng)球A受到外力矩使其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度后,重力mg和墻對(duì)球的支持力方向不變且均過(guò)球心,而繩對(duì)球A的作用力T不再過(guò)球心,且此力T對(duì)球A中心產(chǎn)生一使球A逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的效果,墻面光滑無(wú)摩擦力。所以外力撤去后,球A在力T對(duì)球A的作用下使球A繞球心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)球A轉(zhuǎn)動(dòng)到原平衡位置時(shí),球A具有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能而繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度后速度為零,而后球A向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),再次轉(zhuǎn)動(dòng)到平衡位置時(shí),球A仍具有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能而繼續(xù)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)為速度為零后又重復(fù)上述過(guò)程。

(2)研究變量的問(wèn)題,我們要緊緊抓住被研究變量與不變量之間的關(guān)系,這是研究此類問(wèn)題的一般思路和方法.由受力圖可知:

T=mg/cosθ      ①

N=mgtanθ     、

墻面光滑,當(dāng)繩子變短時(shí),θ角增大,式①中cosθ將變小,但其在分母上故整個(gè)分式變大,即T增大;式②中tanθ隨θ變大而增大,故N也增大。

此題也可用圖解法求解,因?yàn)門(mén)、N的合力F大小為mg,方向豎直向上,N的方向也已知總是垂直于墻(這些都是不變的量)。即已知合力和一個(gè)分力的方向求另一個(gè)分力。根據(jù)矢量合成的三角形法則,由圖可知,當(dāng)θ增大時(shí),N變?yōu)镹′,T變?yōu)門(mén)′,都將增大。

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3.三力匯交原理:物體在三個(gè)互不平行的力的作用下處于平衡,則這三個(gè)力必為共點(diǎn)力。(表示這三個(gè)力的矢量首尾相接,恰能組成一個(gè)封閉三角形)

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2.共點(diǎn)力的平衡條件:在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零。

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1.共點(diǎn)力:幾個(gè)力作用于物體的同一點(diǎn),或它們的作用線交于同一點(diǎn)(該點(diǎn)不一定在物體上),這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力。

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4.需要合成或分解時(shí),必須畫(huà)出相應(yīng)的平行四邊形(或三角形)。

在解同一個(gè)問(wèn)題時(shí),分析了合力就不能再分析分力;分析了分力就不能再分析合力,不可重復(fù)。

[例10]如圖所示,傾角為θ的斜面A固定在水平面上。木塊B、C的質(zhì)量分別為M、m,始終保持相對(duì)靜止,共同沿斜面下滑。B的上表面保持水平,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。(1)當(dāng)B、C共同勻速下滑;(2)當(dāng)BC共同加速下滑時(shí),分別求BC所受的各力。

解:(1)先分析C受的力。這時(shí)以C為研究對(duì)象,重力G1=mgB對(duì)C的彈力豎直向上,大小N1= mg,由于C在水平方向沒(méi)有加速度,所以B、C間無(wú)摩擦力,即f1=0。

再分析B受的力,在分析 BA間的彈力N2和摩擦力f2時(shí),以BC整體為對(duì)象較好,A對(duì)該整體的彈力和摩擦力就是A對(duì)B的彈力N2和摩擦力f2,得到B受4個(gè)力作用:重力G2=Mg,C對(duì)B的壓力豎直向下,大小N1= mg,A對(duì)B的彈力N2=(M+m)gcosθ,A對(duì)B的摩擦力f2=(M+m)gsinθ

(2)由于B、C 共同加速下滑,加速度相同,所以先以BC整體為對(duì)象求A對(duì)B的彈力N2、摩擦力f2,并求出a ;再以C為對(duì)象求BC間的彈力、摩擦力。

這里,f2是滑動(dòng)摩擦力N2=(M+m)gcosθ f2=μN(yùn)2=μ(M+m)gcosθ

沿斜面方向用牛頓第二定律:(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a

可得a=g(sinθ-μcosθ)。BC間的彈力N1、摩擦力f1則應(yīng)以C為對(duì)象求得。

由于C所受合力沿斜面向下,而所受的3個(gè)力的方向都在水平或豎直方向。這種情況下,比較簡(jiǎn)便的方法是以水平、豎直方向建立直角坐標(biāo)系,分解加速度a。

分別沿水平、豎直方向用牛頓第二定律:f1=macosθmg-N1= masinθ,

可得:f1=mg(sinθ-μcosθ) cosθ,N1= mg(cosθ+μsinθ)cosθ

由本題可以知道:①靈活地選取研究對(duì)象可以使問(wèn)題簡(jiǎn)化;②靈活選定坐標(biāo)系的方向也可以使計(jì)算簡(jiǎn)化;③在物體的受力圖的旁邊標(biāo)出物體的速度、加速度的方向,有助于確定摩擦力方向,也有助于用牛頓第二定律建立方程時(shí)保證使合力方向和加速度方向相同。

[例11]小球質(zhì)量為m,電荷為+q,以初速度v向右滑入水平絕緣桿,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向如圖所示,球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。試描述小球在桿上的運(yùn)動(dòng)情況。

解:先分析小球的受力情況,再由受力情況確定其運(yùn)動(dòng)情況。

小球剛滑入桿時(shí),所受場(chǎng)力為:重力mg方向向下,洛倫茲力Ff=qvB方向向上;再分析接觸力:由于彈力FN的大小、方向取決于v的大小關(guān)系,所以須分三種情況討論:

v>,在摩擦力作用下,vFf、FNf都逐漸減小,當(dāng)v減小到等于時(shí)達(dá)到平衡而做勻速運(yùn)動(dòng);② v<,在摩擦力作用下,v、Ff逐漸減小,而FNf逐漸增大,故v將一直減小到零;③ v=,Ff=G, FN、f均為零,小球保持勻速運(yùn)動(dòng)。

[例12]一航天探測(cè)器完成對(duì)月球的探測(cè)任務(wù)后,在離開(kāi)月球的過(guò)程中,由靜止開(kāi)始沿著與月球表面成一傾斜角的直線飛行,先加速運(yùn)動(dòng),再勻速運(yùn)動(dòng)。探測(cè)器通過(guò)噴氣而獲得推動(dòng)力。以下關(guān)于噴氣方向的描述中正確的是

A.探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí),沿直線向后噴氣    B.探測(cè)器加速運(yùn)動(dòng)時(shí),豎直向下噴氣

C.探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),豎直向下噴氣     D.探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),不需要噴氣

解:探測(cè)器沿直線加速運(yùn)動(dòng)時(shí),所受合力F方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,而重力方向豎直向下,由平行四邊形定則知推力方向必須斜向上方,因此噴氣方向斜向下方。勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),所受合力為零,因此推力方向必須豎直向上,噴氣方向豎直向下。選C

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3.只畫(huà)性質(zhì)力,不畫(huà)效果力。

畫(huà)受力示意圖時(shí),只能按力的性質(zhì)分類畫(huà)力,不能按作用效果(拉力、壓力、向心力等)畫(huà)力,否則將出現(xiàn)重復(fù)。

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2.按順序找力。

必須是先場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力),后接觸力;接觸力中必須先彈力,后摩擦力(只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力)。

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1.明確研究對(duì)象。

在進(jìn)行受力分析時(shí),研究對(duì)象可以是某一個(gè)物體,也可以是保持相對(duì)靜止的若干個(gè)物體。在解決比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí),靈活地選取研究對(duì)象可以使問(wèn)題簡(jiǎn)化。研究對(duì)象確定以后,只分析研究對(duì)象以外的物體施予研究對(duì)象的力(既研究對(duì)象所受的外力),而不分析研究對(duì)象施予外界的力。

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4.二點(diǎn)補(bǔ)充

(1)已知合力,加上一定的條件求分力的各種情況

①已知合力、二分力的方向,求二分力的大。

②已知合力、其中一分力F1的大小和方向,求另F2的大小和方向?

③已知合力、F1的大小、F2的方向,求F1的方向?F2的大?

④已知合力、二分力的大小,求二分力的方向?

(2)滑輪問(wèn)題

①滑輪本身的重力、摩擦一般不計(jì)。

②一根繩子上各點(diǎn)的力大小相等。

③滑輪的作用僅改變繩上拉力的方向。

④軸上的力等于二邊繩子拉力的合力(不一定是大小之和)。

[例8]已知質(zhì)量為m、電荷為q的小球,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放后沿直線OP向斜下方運(yùn)動(dòng)(OP和豎直方向成θ角),那么所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的最小值是多少?

解:根據(jù)題意,釋放后小球所受合力的方向必為OP方向。用三角形定則從右圖中不難看出:重力矢量OG的大小方向確定后,合力F的方向確定(為OP方向),而電場(chǎng)力Eq的矢量起點(diǎn)必須在G點(diǎn),終點(diǎn)必須在OP射線上。在圖中畫(huà)出一組可能的電場(chǎng)力,不難看出,只有當(dāng)電場(chǎng)力方向與OP方向垂直時(shí)Eq才會(huì)最小,所以E也最小,有。

這是一道很典型的考察力的合成的題,不少同學(xué)只死記住“垂直”,而不分析哪兩個(gè)矢量垂直,經(jīng)常誤認(rèn)為電場(chǎng)力和重力垂直,而得出錯(cuò)誤答案。越是簡(jiǎn)單的題越要認(rèn)真作圖。

[例9]輕繩AB總長(zhǎng)l,用輕滑輪懸掛重G的物體。繩能承受的最大拉力是2G,將A端固定,將B端緩慢向右移動(dòng)d而使繩不斷,求d的最大值。

解:以與滑輪接觸的那一小段繩子為研究對(duì)象,在任何一個(gè)平衡位置都在滑輪對(duì)它的壓力(大小為G)和繩的拉力F1、F2共同作用下靜止。而同一根繩子上的拉力大小F1、F2總是相等的,它們的合力N是壓力G的平衡力,方向豎直向上。因此以F1、F2為分力做力的合成的平行四邊形一定是菱形。利用菱形對(duì)角線互相垂直平分的性質(zhì),結(jié)合相似形知識(shí)可得,所以d最大為。

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3.矢量的合成分解,一定要認(rèn)真作圖。在用平行四邊形定則時(shí),分矢量和合矢量要畫(huà)成帶箭頭的實(shí)線,平行四邊形的另外兩個(gè)邊必須畫(huà)成虛線。各個(gè)矢量的大小和方向一定要畫(huà)得合理。

在應(yīng)用正交分解時(shí),兩個(gè)分矢量和合矢量的夾角一定要分清哪個(gè)是大銳角,哪個(gè)是小銳角,不可隨意畫(huà)成45°(當(dāng)題目規(guī)定為45°時(shí)除外)。

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