20xx人教版高中物理必修一47用牛顿运动定律解决问题二2

20xx人教版高中物理必修一47用牛顿运动定律解决问题二2内容摘要：

与水平方向成 30176。 角，已知细绳最多只能承受 2 0 0 N 的拉力，那么 C 点悬挂重物的重力最多为多少。 这时细绳的哪一段即将拉断。 ( 1 ) 以结点 C 为研究对象，受哪几个力的作用。 ( 2 ) 这几个力有什么样的关系。 提示： 受竖直向下的拉力 F ＝ mg ，水平向左的拉力 F AC ，沿绳 CB 的拉力 F CB。 提示： 合力为零。 [ 规范解答 ] 解法一 ( 力的合成法 ) C 点受三个力作用处于平衡状态，如图所示，可得出 F1与 F2的合力 F 合 方向竖直向上，大小等于 F ，由三角函数关系可得出 F 合 ＝ F1 s in3 0 176。 ＝ F ＝ mPg F2＝ F1 co s 3 0 176。 当 F1达到最大值 2 0 0 N 时， mPg ＝ 1 0 0 N ， F2≈ 1 7 3 N ，在此条件下， BC 段绳子即将断裂， AC 段绳的拉力 F2还未达到最大值。 故 C 点悬挂重物的重力最多为 1 0 0 N ，这时 BC 段绳子即将拉断。 解法二 ( 正交分解法 ) 如图所示，将拉力 F1分解，根据物体受力平衡可得： F1 s in3 0 176。 ＝ F ＝ mPg ， F2＝ F1 co s 3 0 176。 ，后面的分析过程同解法一。 [ 完美答案 ] 1 0 0 N BC 段细绳即将拉断 共点力平衡问题的解题方法 处理共点力的平衡问题时正确的受力分析是关键。 当物体受三个力 ( 不平行 ) 而平衡时，这三个力一定是共点力，常用以下两种方法处理问题： ( 1 ) 正交分解法 若三个力不能构成直角三角形或物体受力较多，一般采用正交分解法求解，物体处于平衡状态时，平衡条件为  Fx 合＝ 0Fy 合＝ 0 ( 2 ) 三角形法 ① 根据平衡条件，任两个力的合力与第三个力等大反向，把三个力放于同一个三角形中，三条边对应三个力，再利用几何知识求解。 ② 三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，这种方法用来讨论动态平衡问题较为方便。 【变式训练】 如图所示，质量为 m 的物体在倾角为 θ 的斜面上恰好匀速下滑。 求物体与斜面间的动摩擦因数 μ 为多少。 [ 解析 ] 物体的受力如图所示。 由于物体匀速下滑，所以在垂直于斜面方向： F N － mg c o s θ ＝ 0 ① 滑动摩擦力 F f＝ μF N ② 沿着斜面方向： mg s in θ － F f＝ 0 ③ 联立 ①②③ ，可得 μ ＝ t a n θ。 [ 答案 ] t a n θ 考点二 对超重与失重。