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1、力的分解 例題解析
【例2】為了把陷在泥濘里的汽車?yán)鰜?，司機(jī)用一條結(jié)實(shí)的繩子把汽車拴在一棵大樹上．開始時汽車和大樹相距12 m，然后在繩的中點(diǎn)用400 N的拉力F沿與繩垂直的方向拉繩，結(jié)果中點(diǎn)被拉過0.6 m，如圖3－5－3所示．假設(shè)繩子的伸長可以忽略不計，求此時汽車受到的拉力大?。?
圖3－5－3
解析：以繩的中點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，對其受力分析：兩段繩的拉力F1、F2，按力的作用效果將力F沿兩段繩的方向分解，F(xiàn)1＝F2，作出力的平行四邊形，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得：
圖3－5－4
sinθ＝0.6／6＝0.1，
F1＝＝2000 N
即汽車受到的拉力的大小為2000
2、 N．
點(diǎn)評：力的分解時，應(yīng)根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解才有實(shí)際意義，因此，首先應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析力的效果，這是力的分解的關(guān)鍵．
【例3】如圖3－5－5所示，重10 N的木塊放在傾角為30°斜面上，木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝當(dāng)木塊受到一個平行于斜面的推力F（F＞0）作用后，可在斜面上做勻速直線運(yùn)動，則F的方向可能是………………………………………（ ?。?
圖3－5－5
A．沿斜面向下，與重力下滑分力方向一致
B．水平向右或向左
C．水平偏上任何角度
D．水平偏下任何角度
解析：物體在斜面上運(yùn)動，不沿斜面方向的力只有重力和支持力，可以得到物
3、體受的支持力N＝Gcos30°，若其在斜面上滑動，滑動摩擦力f＝μGcos30°＝5 N．
由于物體所受到的重力、支持力、摩擦力與推力并非在一個平面內(nèi)，所以將其受力圖畫成俯視圖，即沿垂直于斜面的方向觀察，看到物體所受到的力．這樣，畫出物體受到的沿斜面方向的力如圖3－5－6所示．其中αα′為水平線，G′＝G sin 30°＝5 N，表示物體沿斜面下滑的分力．
圖3－5－6
要保證物塊在斜面上做勻速直線運(yùn)動，則要求G′與推力F的合力大小等于f＝5 N．
由平行四邊形法則可知，當(dāng)G′與F成銳角或直角時，無論F取值如何，F(xiàn)與G′的合力大小總大于G′，即大于f，物體不可能做勻速直線運(yùn)動，所以選項(xiàng)ABD錯誤．當(dāng)F水平向上時，F(xiàn)與G′成鈍角，對于某一角度和F的恰當(dāng)取值，可能使其與G′的合力大小等于f，則物體在斜面上沿F與G′合力的方向做勻速直線運(yùn)動．故選項(xiàng)C正確．
點(diǎn)評：此題求解的難點(diǎn)是畫出物體在垂直于斜面方向上的俯視圖；此題求解的關(guān)鍵是運(yùn)用力的平行四邊形定則討論兩個力的夾角變化時其合力大小的變化．此題還要求會正確求解滑動摩擦力．
高中物理必修1力的分解 例題解析
