题文
如图所示,小车上有一个固定的水平横杆,左边有一与横杆固定的轻杆,与竖直方向成θ角,下端连接一小铁球.横杆右边用一根细线吊另外一小铁球,当小车做匀变速运动时,细线保持与竖直方向成α角.若θ<α则下列哪一项说法正确的是( )
A.轻杆对小球的弹力方向与细线平行B.轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上C.小车一定以加速度gtanα向右做匀加速运动D.小车一定以加速度gtanθ向右做匀加速运动
题型:未知 难度:其他题型
答案
A
解析
对细线吊的小球研究,根据牛顿第二定律,得mgtanα=ma,得到a=gtanα;对轻杆固定的小球研究.设轻杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为β,由牛顿第二定律,得 m′gtanβ=m′a′,因为a=a′,得到β=α>θ 则轻杆对小球的弹力方向与细线平行,故A正确.由上可知,轻杆对小球的弹力方向并不沿着轻杆方向向上,故B错误.小车的加速度a=tanα,方向向右,而运动方向可能向右,也向左.故C错误.由上可知小车的加速度gtanα>gtanθ,故D错误.
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,小车上有一个固定的水平横杆,左.....”主要考查你对 [力的合成 ]考点的理解。
力的合成
合力与分力:
当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力。
①合力与分力是针对同一受力物体而言的。
②一个力之所以是其他几个力的合力,或者其他几个力之所以是这个力的分力,是冈为这一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相当,合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系。
③合力可能大于任何一个分力,也可能小于任何一个分力,也可能介于两个分力之间。
④如果两个分力的大小不变,夹角越大,合力就越小;夹角越小,合力就越大。
⑤两个大小一定的力F1、F2,其合力的大小范围

力的运算法则:
1.平行四边形定则
作用在同一点的两个互成角度的力的合力,不等于两分力的代数和,而是遵循平行四边形定则。如果以表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示,这叫做力的平行四边形定则,如图所示。 
2.三角形定则和多边形定则如图(a)所示,两力F1、F2合成为F的平行四边形定则,可演变为(b)图,我们将(b)图称为三角形定则合成图,即将两分力F1、F2首尾相接,则F就是由F,的尾端指向F2的首端的有向线段所表示的力。
如果是多个力合成,则由三角形定则合成推广可得到多边形定则,如图为三个力F1,F2、F3的合成图,F 为其合力。


