当前位置:首页 >> 学科竞赛 >>

竞赛课件1:力三角形判断法


矢量求和图解法则

矢量求差图解法则

F ? F1 ? F2
F F2

F ? F1 ? F2
F F1

F2

F1

和从第一个加数“尾”

相加矢量首尾相接,

指向最后一个加数“头”

r />
相减两矢量箭尾共点, 差连接两箭头,方向指 向“被减数”

由摩擦定律:

FN

Ff ? ? FN Ff ? tan ? ?? FN

?
Ff
-1

? (摩擦角)= tan ?
◎支持面作用力(约束力)与正压力间的 夹角称为摩擦角,约束力方向总与约束 面法向成tan-1μ 的角度.

原理:

三力平衡时,三力构成闭合三角形;只要作出各种 可能的闭合力三角形,根据一簇力三角形的边角 变化,即可直观地了解力的变化情况.
F2

三类常见动态平衡判断:

1. 已知一个力大小方向,第二个力的方向,判断二力大小变化; 示例 2. 已知一个力大小方向,第二个力大小,判断第三个力大小变化; 示例
F3 3. 已知一个力大小方向,另二力方向变化有依据,判断二力大小 变化. 示例 F1

? 类型Ⅰ 三力中有一个力确定,即大小方向不变,另一个
例1 如图所示,竖直杆AB在绳AC拉力作用下使整个装置处 于平衡状态,若AC加长,使C点左移,AB仍竖直,且处于平衡状 态,那么AC绳的拉力T和杆AB受的压力N与原先相比,下列说法 FN 正确的是 F A A. T增大,N减小 FT B. T减小,N增大 C. T和N均增大 C B D. T和N均减小 不变力F为一系列可能的闭合三角形 的公共边,先作不变力F的有向线段; 从不变力箭头起按方向确定力的方 位作射线; 从确定力起点画第三个力的有向线 段将图形封闭成三角形

力方向确定,这个力的大小及第三个力的大小、 方向变化情况待定.

A

例2 如图所示,用绳通过定滑轮牵引物块,使物块在水平面 上从图示位置开始沿地面做匀速直线运动,若物块与地面间的 动摩擦因数 μ< 1 ,滑轮的质量及摩擦不计,则在物块运动过程 中,以下判断正确的是 A. 绳子拉力将保持不变 B. 绳子拉力将不断增大 C. 地面对物块的摩擦力不断减小 D. 物块对地面的压力不断减小

作出一簇力三角形
A 45°

< 90

45°

FT

FN
?

v

A
G
tan ? ? Ff FN

Ff

tan ?1 ? < 45

??

如图所示,用细绳通过定滑轮沿竖直光 滑的墙壁匀速向上拉,则拉力F和墙壁对球的支持力N 的变化情况是 A. F增大,N增大 B. F增大,N不变 C. F减小,N增大 D. F减小,N不变


F

F N mg

本题答案:A

如图所示,用等长的细线OA、OB悬挂一 重物,保持重物位置不变,使线的B端沿半径等于OA 的圆周向C移动,则在移动过程中OB线的拉力的变化 情况是 A.先减小后增大 B.先增大后减小 C.总是减小 D.总是增大
O

A TOA O mg

B TOB

C

本题答案:A

如图所示,在《验证力的平行四边形定则》 的实验中,使b弹簧秤从图示位置开始顺时针缓慢转动, 在这过程中,保持O点的位置和a弹簧秤的拉伸方向不 变,则在整个过程中,a、b两弹簧秤的示数变化情况 是 A. a增大,b减小 B. a减小,b增大 C.a减小,b先增大后减小 D. a减小,b先减小后增大
PF b
O

O a Fa

Fb

本题答案:D

如图所示,小球在光滑的墙与装有铰链的 木板之间 ,当使木板与墙的夹角θ增大时(θ< 90°),下列说法正确的是 A.小球对木板的压力增大 B. 小球对木板的压力减小 C.木板对小球的弹力可能小于小球的重力 D. 小球对木板的正压力对轴的力矩变大
F


θ mg O

N

本题答案:B

如图所示,两块互相垂直的板AO、BO和 水平面的夹角均为α,板间放一光滑球,当板AO不动, 而BO绕两板交线缓慢逆时针转动时,球对BO板的压力 将 A.变大 B. 变小 C.先增大后减小 D. 先减小后增大


A

FBO

FAO α

B

α

本题答案:A

O mg

返回 如图所示,在倾角45°的斜面上,放置一 3 ? ? 质量为m的小物块,小物块与斜面间的动摩擦因数 , 3 欲使小物块能静止在斜面上,应对小物块再施一力,该 力最小时大小与方向应是 A. mg sin15,与水平成15°斜向右上 B. mg sin 30,竖直向上 C. mg sin 75,沿斜面向上 D. mg tan15,水平向右

Fmax m

F约

F约
45°

Fmin
3 3
45°

m

tan tan
?1

?1

3 3

mg

mg

本题答案:A

三力中有一个力确定,即大小方向不变,另一个 ? 类型Ⅱ力大小确定,这个力的方向及第三个力的大小、 方向变化情况待定.

例3 如图所示,小球质量m,用一细线悬挂.现用一 大小恒定的力F(F<mg)慢慢将小球拉起,在小球可 能的平衡位置中,细线最大的偏角θ是多少?
先作确定力mg的有向线段,力mg为一 球 系列可能的闭合三角形的公共边; 以不变力箭头为圆心,表示大小确 ?m 定力的线段长为半径作圆; 从圆周上的点向表示确定力的有向 线段的箭尾作第三力的有向线段.
θ

FT

由图可知,在小球可能的 平衡位置中,细线最大偏角为
? ? sin
?1

m

F

F mg

mg

例4 如图所示,在《验证力的平行四边形定则》实验中,用A、B两只弹簧 秤把像皮条上的结点拉到某一位置O,这时两绳套AO、BO的夹角∠AOB小于 90°,现保持弹簧秤A的示数不变而改变其拉力方向使α角减小,那么要使结点仍 在位置O,就应调整弹簧秤B的拉力大小及β角,则下列调整方法中可行的是 A. 增大B的拉力、增大β角 B. 增大B的拉力、β角不变 C. 增大B的拉力、减小β角 D. B的拉力大小不变、增大β角

B β TB

α
α
② ③

O
TA A

T


β TB
O

TA


返回 如图所示,杆BC的B端铰接在竖直墙上,另一端 C 为一滑轮.重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处,杆恰好 A? ,再使之平衡(BC杆、 处于平衡.若将绳的A端沿墙向下移到 滑轮、绳的质量及摩擦均不计),则 A.绳的拉力增大,BC杆受到的压力增大 B.绳的拉力不变,BC杆受到的压力减小 C.绳的拉力不变,BC杆受到的压力增大 D.绳的拉力不变,BC杆受到的压力不变 FBC A FAC C A?

B

G

本题答案:C

,另二力方向变化有依据, ? 类型Ⅲ 三力中有一个力确定 这二力的大小变化情况待定.
例5 如图所示,绳子a一端固定在杆上C点,另一端通过定滑轮 用力拉住,一重物以绳b挂在杆BC上,杆可绕B点转动,杆、绳 质量及摩擦不计,重物处于静止.若将绳子a慢慢放下,则下列 说法正确的是 A. 绳a的拉力FT减小,杆的压力FN增大 B. 绳a的拉力FT 增大,杆的压力FN 增大 C. 绳a的拉力FT 不变,杆的压力FN 减小 D. 绳a的拉力FT 增大,杆的压力FN 不变 FN
自结点C先作表示确定力Fb的有向线段 ; A 作表示绳、杆对C作用力的有向线段:方 向沿绳a与沿杆BC,大小与Fb构成闭合三 角形; 找到与力三角形相似的几何三角形及对应边: B
FT a

C
b

Fb

由几何边长的变化判定对应力大小的变化

例6 如图所示,物体G用两根绳子悬挂,开始时绳OA水平,现 将两绳同时顺时针缓慢转过90°,始终保持α角大小不变,且 物体始终静止,设绳OA的拉力为T1,绳OB的拉力为T2,则在 此旋转过程中 A. T1先减小后增大 B. T1先增大后减小 C. T2逐渐减小 D. T2最终变为零


T2 A 不变 T1 G

T1

α

B

O
G

T2

例7 如图所示,一个表面光滑的半球固定在水平面上,其球心和 正上方一定高度处固定一小滑轮,一根细绳一端拴一小球,置于球面 上A点,另一端绕过定滑轮,现缓慢地拉动细绳的一端,使小球从A点 运动到D点,在此过程中,小球所受的球面支持力FN及细绳拉力FT的 变化情况是 A. FN变大,FT变小 A. FN变小,FT变大 C. FN不变,FT变小 D. FN变大,FT不变

O

FT FN

FT A FN

D R mg

mg

例8 如图所示, 不可伸长的轻绳AO和BO下端共同系一个物体 P,且绳长AO>BO,A、B两端点在同一水平线上,开始时两绳 刚好绷直,细绳AO、BO的拉力分别设为FA、F,现保持A、B两 端点在同一水平线上缓慢向两侧远离,在此过程中,两绳上拉力 大小随点A、B间距离变化情况是 A. FA随距离增大而一直增大 B. FA随距离增大而一直减小 C. FB随距离增大而一直增大 D. F随距离增大而一直减小 A
O

B

O

如图所示,竖直绝缘墙壁上Q点固定一质点A,在 Q的正上方P点用丝线悬挂另一质点B.A、B两质点因带电而互 相排斥,由于漏电,使A、B两质点带电量逐渐减少,在电荷漏 完之前,悬线对质点B的拉力大小变化情况是 A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 大小不变 D. 先变大后变小

质点B受力如图所示

P FT

质点B所受三力平衡, 力三角形与对应的几何三 角形相似,重力对应PQ、 FT对应PB、Fe对应QB.

Q

A

B mg

Fe

本题答案:C

如图所示,AB为轻质杆,AC为细绳,在A点悬挂 C ? 点,则绳的拉力 一重物G,将绳的固定点从C 逐渐向上移到 T1和杆受的压力T2发生的变化是 A.T1逐渐增大,T2逐渐减小 B. T1逐渐减小,T2逐渐减小 C.T1先逐渐减小,再逐渐增大,T2逐渐增大 D.T1先逐渐减小,再逐渐增大,T2逐渐减小

结点A所受三力平 衡,力三角形与对应的 几何三角形相似,与 重力对应的各几何三 角形竖直边长为不变 的一段;T1对应与绳 平行的一段,T2对应 与杆平行的一段..

T2 A
C?

T1 C B

本题答案:B

G G

建筑工人常通过如图所示的 安装在楼顶的一个定滑轮,将建筑材料运到 高处,为了防止建筑材料与墙壁相碰,站在 地面上的工人还另外用绳CD拉住材料,使它 与竖直墙面总保持距离l.不计两根绳的重力, 在建筑材料上升的过程中,绳AB和绳 CD上的拉力T1和T2的大小变化 A. T1增大,T2增大 B. T1增大,T2不变 C. T1增大,T2减小 D. T1减小,T2减小 T2 B

A

T1 C l

本题答案:A

mg

D

如图所示,在悬点O处用细线拉着小球,使它 静止在半径一定的半圆柱面上,现使半圆柱面从图示位置起沿 水平面缓慢向左移动一些距离,则 A. 小球对柱面的压力增大 B. 细线对小球的拉力不变 C. 柱面对小球的支持力不变 D. 小球对细线的拉力减小 O l FT

FN

R

mg

本题答案:AD

如图所示,一球被绳子悬挂起来,绳 AO水平,当小球被一水平力F向右缓慢拉起时,绳OC 上张力将__________;绳OA上张力将 增大 ___________; 而绳OB 上张力则__________.(填“变大”、“变小” 增大 不变 或“不变”)
B B O TOC F

A

O
TOC

A F

TOB

C mg

TOA C

如图所示,小球被细线吊着放在光滑的 斜面上,小球质量为m,斜面倾角为θ,在向左缓慢移 动斜面的过程中,绳上张力最小值是__________.

mg sin ?

?

N
θ

l T

由图知绳最小张力为:

Tmin ? mg sin?

mg

如图所示,在绳下端挂一物体,用力F 拉物体使悬线偏离竖直方向α角,且保持平衡,若保持 ? α角不变,当拉力F与水平方向夹角β=__________ 时, F有最小值.
y

? ?

αT

F x

拉力F与水平方向夹角:

mg

? ??

如图所示,在水平放置、半径为R的光滑圆弧 槽内,有两个半径均为R/3、重分别为G1、G2的小球A和B,平 衡时槽面圆心O与A球球心连线与竖直方向的夹角α多大?

解: 几何三角形OAB为边长2R/3的正三角形
分析两球受力情况,作出力平衡的矢量三角形:
O

在力三角形中运用正弦定理

G1 FBA ? sin 60 sin ?
G2 FAB ? sin 60 sin ? 60 ? ? ? 两式相除即得

?

?

N2
?

B

A?

N1
60

G1
60

FBA

3G2 tan ? ? 2G1 ? G2

G2

FAB

解:

如图所示,质量为m的物体放在水平地面上, 物体与地面间的动摩擦因数为,想用力F推动物体沿水平地面滑 动,推力方向与水平面的夹角在什么范围内者是可能的?

分析物体恰开始滑动时的受力情况: F约 物体所受地面约束力的摩擦角
3 tan ? ? ??? FN 3 Ff
Ff

FN
30

?
mg

作出物体所受三力恰构成的闭合矢量三角形:

mg F ? sin ? 90 ? ? ? ? 0 ? sin ? ?1 mg ? 0 ? 60 ? sin 2F

30

G
?1

推力与水平线所成角θ满足:

均可使物体沿水平地面滑动

mg ? ? 60 ? sin 2F

?0


相关文章:
专题1_准静态问题的力三角形判断法
专题1_准静态问题的力三角形判断法_数学_初中教育_教育专区。物理竞赛今日...更高更妙的物理 竞赛课件... 28页 2下载券喜欢此文档的还喜欢 ...
2014届物理竞赛辅导001:准静态问题的力三角形判断法
搜 试试 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 资格考试/认证 ...连城一中高一物理竞赛辅导(NO:01) 第1讲 准静态问题的力三角形判断法 第1讲...
专题1准静态问题的力三角形判断法新人教整理
搜 试试 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 高中教育 学科...专题1 准静态问题的力三角形判断法 沈晨 编者按 当今市场上各种高中物理竞赛辅导...
物理:准静态问题的力三角形判断法
物理:准静态问题的力三角形判断法_理学_高等教育_教育专区。准静态问题的力三角...竞赛课件1:力三角形判断... 28页 免费 高中竞赛:力三角形判断... 18页 免费...
力1判断
1/2 相关文档推荐 1:力三角形判断法 28页 1下载券 专题1准静态问题的力三角... 6页 免费 竞赛课件1:力三角形判断... 28页 免费 竞赛课件1:力三角形...
力的三角形法
力的三角形_高一理化生_理化生_高中教育_教育专区。金牌教练 助力一生 学科教师...竞赛课件1:力三角形判断... 28页 免费 专题1准静态问题的力三角... 13页...
高一第一、二章检测(上)
1页 免费 竞赛课件1:力三角形判断法... 28页 1财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 ...
三角形法巧解一道初中力学竞赛题
搜 试试 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...应用三角形的面积巧解竞赛... 5页 1财富值 初中...三角形法解析:分析:该题中悬点涉及到三个力,分别...
物理测试卷
竞赛课件1:力三角形判断法... 28页 1财富值 正交分解法例题及练习 4页 2财富值 九年级物理期末测试卷 4页 免费 物理测试题 4页 2财富值如要投诉违规内容,...
楞次定律
竞赛课件1:力三角形判断法... 28页 1财富值 物理必修一电子教案第七周 15页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此...
更多相关标签: