1、2014届高考物理知识点题型测试16【典型例题】 例1.4N、7N、9N三个共点力,最大合力为 20N ,最小合力是 0N .A B例2.轻绳AB总长l,用轻滑轮悬挂重G的物体。绳能承受的最大拉力是2G,将A端固定,将B端缓慢向右移动d而使绳不断,求d的最大可能值.GF1F2N解:以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象,在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为G)和绳的拉力F1、F2共同作用下静止。而同一根绳子上的拉力大小F1、F2总是相等的,它们的合力N是压力G的平衡力,方向竖直向上。因此以F1、F2为分力做力的合成的平行四边形一定是菱形。利用菱形对角线互相垂直平分的性质,结合相似形知识可
2、得:dl =4,所以d最大为 例3.将一个大小为F的力分解为两个分力,其中一个分力F1的方向跟F成600角,当另一个分力F2有最小值时,F1的大小为,F2的大小为 .F1300例4.如图所示,河道内有一艘小船,有人用100N的力F1与河道成300拉船.现要使船始终沿河道前进,则至少需加多大的力才行?这个力的方向如何?(50N,方向与河岸垂直)GF2F1例5.重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化? F1F2G解:由于挡板是缓慢转动的,可以认为每个时刻小球都处于静止状态,因此所受合力为零。应用三角形定
3、则,G、F1、F2三个矢量应组成封闭三角形,其中G的大小、方向始终保持不变;F1的方向不变;F2的起点在G的终点处,而终点必须在F1所在的直线上,由作图可知,挡板逆时针转动90过程,F2矢量也逆时针转动90,因此F1逐渐变小,F2先变小后变大.(当F2F1,即挡板与斜面垂直时,F2最小)【针对训练】AO3001.如图所示,用一根长为L的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹300角且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的最小力等于( C )A. B. C. D.2.已知质量为m、电荷为q的小球,在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动(OP和竖直方向成角),
4、那么所加匀强电场的场强E的最小值是多少?OPmgEq解:根据题意,释放后小球所受合力的方向必为OP方向。用三角形定则从右图中不难看出:重力矢量OG的大小方向确定后,合力F的方向确定(为OP方向),而电场力Eq的矢量起点必须在G点,终点必须在OP射线上。在图中画出一组可能的电场力,不难看出,只有当电场力方向与OP方向垂直时Eq才会最小,所以E也最小,有E =这是一道很典型的考察力的合成的题,不少同学只死记住“垂直”,而不分析哪两个矢量垂直,经常误认为电场力和重力垂直,而得出错误答案。越是简单的题越要认真作图.3.如图所示,A、B两物体的质量分别为mA和mB,且mAmB,整个系统处于静止状态,滑轮
5、的质量和一切摩擦均不计.如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角如何变化?(C)ABQm2P A.物体A的高度升高,角变大B.物体A的高度降低,角变小C.物体A的高度升高,角不变D.物体A的高度不变,角变小OF4.如图所示,固定在水平面上的光滑半球,球心O的正上方固定一个小定滑轮,细绳一端拴一小球,小球置于半球面上的A点,另一端绕过定滑轮.Com今缓慢拉绳使小球从A点滑到半球顶点,则此过程中,小球对半球的压力N及细绳的拉力F大小变化情况是(C)A.N变大,F变大 B. N变小,F变大C.N不变,F变小 D. N变大,F变小5、两根长度相等
6、的轻绳,下端悬挂一质量为m的物体,上端分别固定在水平天花板上的M、N点,M、N两点间的距离为s,如图所示。已知两绳所能经受的最大拉力均为T,则每根绳的长度不得短于_。6.如图51所示,电灯的重力为,AO绳与顶板间的夹角为,BO绳水平,则AO绳所受的拉力和BO绳所受的拉力分别为多少? 解析;先分析物理现象,为什么绳AO、BO受到拉力呢?原因是OC绳受到电灯的拉力使绳张紧产生的,因此OC绳的拉力产生了两个效果,一是沿AO向下的拉竖AO的分力,另一个是沿BO绳向左的拉紧BO绳的分力。画出平行四边形,如图52所示。因为OC绳的拉力等于电灯的重力,因此由几何关系得 其方向分别为沿AO方向和沿BO方向(如
7、图52所示)。7、在例2中,如果保持A、O位置不变,当B点逐渐向上移动到O点的正上方时,AO、BO绳的拉力大小是如何变化的? 解析:由上题分析得,OC绳的拉力效果有两个,一是沿AO绳拉紧AO的效果,另一个是沿BO绳使BO绳拉紧的效果。根据OC绳拉力的效果,用平行四边形定则,作出OC绳的拉力和两个分力在OB绳方向变化时的几个平行四边形,如图53所示。由图可知,当B点位置逐渐变化到B、B的过程中,表示大小的线段的长度在逐渐减小。故在不断减小;表示大小的线段的长度先减小后增大,故是先减小后增大。 说明:在分析分力如何变化时,一般采用图解法来分析比较容易和方便。8. 在研究两个共点力合成的实验中得到如
8、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 9 两个大人与一个小孩沿河岸拉一条船前进,两个大人的拉力分别为,它们的方向如图7所示,要使船在河流中平行河岸行驶,求小孩对船施加的最小力的大小和方向。 解析:为了使船沿河中央航线行驶,必须使两个大人和一个小孩对船的三个拉力的合力沿河中央方向。 方法一:设两个大人对船拉力的合力跟的夹角为,由图8可知 因此合力与河流中央方向OE间的夹角为 要使合力F沿OE线,且最小,则必须垂直OE,所以大小为 方法二:为了使船沿河的中央航线行驶,必须使船在垂直于中央航线方向上的合力等于零。因此,小孩拉力的垂直分量必须与两个大人拉力的垂直分量平衡。即 要使小孩的拉力最小,应使小孩的拉力就在垂直OE的方向上, 所以。 说明:方法二采用了“先分解,后合成”,比较简便,这是求合力的一种常用方法,请加以体会。【学后反思】_。