如图所示,将质量分布均匀、重量为G、半径为R的光滑圆球,用长度也为R的细绳拴在竖直墙壁上.要求得绳子对球的拉力FT和墙对球的支持力FN,通常有力的合成、力的分解

如图所示,将质量分布均匀、重量为G、半径为R的光滑圆球,用长度也为R的细绳拴在竖直墙壁上.要求得绳子对球的拉力FT和墙对球的支持力FN,通常有力的合成、力的分解

题型:不详难度:来源:
如图所示,将质量分布均匀、重量为G、半径为R的光滑圆球,用长度也为R的细绳拴在竖直墙壁上.要求得绳子对球的拉力FT和墙对球的支持力FN,通常有力的合成、力的分解和正交分解三种方法.请你:
(1)画出这三种求解方法的力的图示.在力的合成方法中,要说明合力是哪两个力的合力,在力的分解中,请对重力进行分解;
(2)从三种方法中任选一种方法,解出绳子对球的拉力FT和墙对球的支持力FN的大小.魔方格
答案
(1)力的示意图如下:第一个图是合成法:作出G和支持力FN的合力,与拉力FT等值、反向.
第二个力图是分解法,将重力按作用效果进行分解;
第三个图是正交分解法.

魔方格

(2)以力的合成为例
从题目所给条件可知,倾角θ=30°,由直角三角形知识可得
  FN=Gtanθ=


3
3
G

  FT=F=
G
cosθ
=
2


3
G
3

答:(1)画出这三种求解方法的力的图示如图.
(2)绳子对球的拉力FT和墙对球的支持力FN的大小分别为:


3
3
G
2


3
3
G
举一反三
如图所示,楼梯口一倾斜天花板与水平面的夹角θ=37°,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板.工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10N,刷子的质量为m=0.5kg,刷子可视为质点,且沿天花板向上匀速运动,取sin 37°=0.6,则刷子与天花板间的动摩擦因数为______.魔方格
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如图所示,一木箱置于水平地面上,用与水平方向夹角为θ的力F作用于木箱,使木箱沿地面做匀速直线运动.则(  )
A.力F在水平方向的分力为Fsinθ
B.力F在竖直方向的分力为Fcosθ
C.木箱受到的摩擦力为Fsinθ
D.木箱受到的摩擦力为Fcosθ
魔方格
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如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有一根水平方向的通电直导线恰好静止不动.已知直导线长为l,质量为m,通过的电流为I,方向如图所示,整个装置处在匀强磁场中,则匀强磁场的磁感强度的最小值B1是多少?它的方向是什么?如果还要使静止在斜面上的通电直导线对斜面无压力,则匀强磁场的磁感强度的最小值B2是多少?,它的方向是什么?魔方格
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如图所示,猎人非法猎猴,用两根轻绳将猴子悬于空中,猴子处于静止状态.以下相关说法正确的是(  )
A.猴子受到两个力的作用
B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡
C.人将绳子拉得越紧,猴子受到的合力越大
D.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力
魔方格
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如图所示,小车板面上的物体质量为m=8㎏,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2,随即以1m/s2的加速度做匀加速直线运动.以下说法正确的是(  )
A.物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化
B.物体受到的摩擦力一直减小
C.当小车加速度(向右)为0.75m/s2时,物体不受摩擦力作用
D.小车以1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N
魔方格
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