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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拉出來，司機用一條結(jié)實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，然后在繩的中點用400 N的拉力F沿與繩垂直的方向拉繩，結(jié)果中點被拉過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：以繩的中點為節(jié)點，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．
點評：力的分解時，應(yīng)根據(jù)力的作用效果進行分解才有實際意義，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動，所以選項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動．故選項C正確．
點評：此題求解的難點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
