在力的分解中,分力一定比合力小吗?“一指断铁丝”的实验将帮你回答这个问题.
取两根长约15 cm的硬木条,中间用铰链连接,做成“人”字形支架.再取两块硬木,加工成L形,如图2-6-22所示.弯处钉上铁皮,下面装有小铁钩,另备一根细铁丝.
图2-6-22
实验时,把铁丝分别拴在两个小木块的铁钩上,使放在L形木块铁皮上的“人”字形支架张角在160°以上.用一个手指在“人”字形木条的铰链处用力往下按,铁丝即被拉断.想想看并试一试,缩短细铁丝长度,使“人”字形支架张角约为90°时,用相同的力往下按,铁丝能被拉断吗?为什么?
【解析】:当用力向下压“人”字形木条时,把压力F沿支架方向分解
如图则有
F1=F2=/sin(90°-)
=/cos故θ越大,cos越小,F1或F2越大,铁丝越容易被拉断,当θ减小时,cos增大,则分力F1、F2减小,铁丝不易被拉断.
如图所示,一只小球用绳OA和OB拉住,OA水平,OB与水平方向成60°角,这时OB绳受的拉力为8 N,求小球重力及OA绳拉力的大小.
图2-6-21
【解析】:把小球的重力G沿BO和AO方向进行分解,分力分别为FB和FA,如图所示,由几何关系得:
G=FBsin60°
=8×sin60° N
=4 N
FA=FBcos60°
=8×cos60° N
=4 N.
如图所示,质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是( )
图2-6-20
A.F1=mgsinθ
B.F1=
C.F2=mgcosθ
D.F2=
如图所示,小球A和B的质量均为m,长度相同的四根细线分别连接在两球间、球与水平天花板上P点以及与竖直墙上的Q点之间,它们均被拉直,且P、B间细线恰好处于竖直方向,两小球均处于静止状态,则Q、A间水平细线对球的拉力大小为( )
图2-6-19
A.mg B.mg
C.mg D.mg
【解析】:选C.对小球B进行受力分析可知B、A间细线无弹力.由于小球A的重力,使P、A间细线和A、Q间细线张紧.将小球A的重力沿PA与QA延长线方向分解,如图所示,可得FQ=mgtan60°=mg,故C项对.
人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船,如图2-6-18所示,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是( )
图2-6-18
A.绳的拉力不断增大B.绳的拉力保持不变
C.船受到的浮力保持不变
D.船受到的浮力不断减小
【解析】:选AD.小船受力如图,利用正交分【解析】
水平方向上:
Fsinθ=f①
竖直方向上:
Fcosθ+N=mg②
船靠岸过程中θ减小,由①得F增大,再由②得N减小,所以应选A、D.
已知力F的一个分力F1跟F成30°角,F1大小未知,如图2-6-17所示,则另一个分力F2的最小值为( )
[图2-6-17
A. B.
C.F D.无法判断
【解析】:选A.由力的三角形知识可知,当F2与力F1垂直时,F2为最小值,故F2=Fsin30°=.