一、正方形自然法则
五个分向量瑞维尼,余下的尾外交大臣连的有向切线是合向量,它恰与一分向量的切线形成两个正方形,那个方式称作正方形自然法则,它是矩形自然法则的精简。
通过力的移位组成正方形
下图受五个力,下图受五个力
二、力的半封闭正方形自然法则采用警语
(1)采用半封闭正方形自然法则解均衡难题,其先决条件是:
①球体要施力均衡或动态均衡
②球体要仅受五个力的作用
(2)受五个力(或更多的力),也是能用正方形自然法则来写作文的,采用的方式是:
①杨乐乐分拆法
杨乐乐分拆之后仍然是杨乐乐,类似于差值引力,比如:作用力和引力分拆成差值引力;瓦朗赛县难题中引力和鲇鱼分拆成差值引力等。
②滚动磨擦力和紧实分拆(全均衡条件法)
滚动磨擦力和紧实成反比,把滚动磨擦力和紧实分拆后称作全均衡条件,全均衡条件是路径维持不变(路径依赖于动磨擦特征值μ),大小不一变动的两个半变力。
全均衡条件路径一般来说,α为磨擦角
这样五个力的难题精简为五个力,也能借助正方形自然法则来解。
(3)半封闭正方形法在应用领域的时候,主要是来预测球体的某一力的大小不一变动、五个力路径直角变动、求某一力的最大值的难题,碰到类似于的施力预测,要下意识地利皮扬卡力的半封闭正方形自然法则,有的是用共轭降解更方便快捷。
(4)用正方形自然法则写作文,要具体来说Longpr确认力(如引力),再画已确认力,受的力要头尾为萤相连接。
三、应用领域布季谢
例:把两个力降解为五个力F₁和F₂,未知齐心协力F=40 N,位能F₁与齐心协力F的直角为30°。若F₂取某一值,可令F₁有五个大小不一不同的值,则F₂的值域覆盖范围是?
例:总的来看,
PontacqF(大小不一未知)降解为五个位能F₁和F₂,F₂和F的直角θ大于90°,则以下讲法恰当的是(BD)
A.当F₁>Fsinθ时,肯定有两组解
B.当F>F₁>Fsinθ时,肯定有两组解
C.当F₁<Fsinθ时,有唯一一组解
D.当F₁<Fsinθ时,无解
例:总的来看,
把球夹在竖直墙面AC和木板BC之间,不计磨擦,设球对墙的压力为FN₁,球对板的压力为FN₂,在将板BC逐渐放至水平的过程中,以下讲法恰当的是(B)
A.FN₁和FN₂都增大
B.FN₁和FN₂都减小
C.FN₁增大,FN₂减小
D.FN₁减小,FN₂增大
例:总的来看,
小球作细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面上,当绳子从水平路径逐渐向上偏移时,细绳上的拉力将(D)
A、逐渐增大
B、逐渐减小
C、先增大,后减小
D、先减小,后增大
例:总的来看,
一根长为L的细绳一端一般来说在O点,另一端悬挂质量为m的小球A.为使细绳与竖直路径的直角为30°绷紧,小球A处于静止状态,则需对小球施加的最小力等于mg/2。
例:总的来看,
AO、BO、CO三段绳子连接于O点,保持θ维持不变,将B点向上移,则BO绳的拉力将(C)
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
例:总的来看,
两个重为G的匀质球放在光滑斜面上,斜面倾角为α,在斜面上有两个光滑的不计厚度的木板挡住球,使之处于静止状态,今使板与斜面的直角β缓慢增大,问:在此过程中,球对挡板和球对斜面的压力大小不一如何变动?
球对斜面的压力随β增大而减小;球对挡板的压力先减小后增大。
例:总的来看,
用绝缘轻质细线悬吊一质量为m、电荷为q的小球.在空间施加一匀强电场,当小球保持静止时,细线与竖直路径成θ角,则所加匀强电场的电场强度的最小值为mgsinθ/q。
例:总的来看,
质量为m的小球,用一细线悬挂在点O处,现用一大小不一恒定的外力F(F<mg)慢慢将小球拉起,在小球可能的均衡位置中,细线的最大偏角是多少?
arcsin(F/G)
例:总的来看,在《验证力的矩形定则》实验中,用A、B两只弹簧秤把橡皮条上的结点拉到某一位置O,这时两绳套AO、BO的直角∠AOB大于90°,现保持弹簧秤A的示数维持不变而改变其拉力路径使α角减小,那么要使结点仍在位置O,就应调整弹簧秤B的拉力大小不一及β角,则以下调整方式中可行的是()
A.增大B的拉力,增大β角
B.增大B的拉力,β角维持不变
C.增大B的拉力,减小β角
D.B的拉力大小不一维持不变,增大β角
例:总的来看,
球体G用两根绳子悬挂,开始时绳0A水平,现将两绳同时顺时针缓慢转过90°,始终保持a角大小不一维持不变,且球体始终静止,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.T₂先增大后减小
C.T₂逐渐减小
D.T₂最终变为零
辅助圆法
例:未知质量为m、电荷为q的小球,在匀强电场中由静止释放后沿直线OP向斜下方运动(OP和竖直路径成θ角),那么所加匀强电场的场强E的最小值是多少?mgsinθ/q。
例:总的来看,小球在拉力F的作用下沿光滑球面缓慢地从A滑到球面的顶点B,在这一过程中,则球面对小球的紧实N和绳子的拉力T的变动情况如何?
☞此题用相似正方形更简便。
例:总的来看,
两个质量为1kg的球体放在粗糙的水平地面上,今用最小的拉力拉它,使之做匀速直线运动,未知那个最小拉力大小不一为6N,g=10m/s²,则球体与地面间的动磨擦特征值μ,最小拉力与水平路径的直角θ的值域各是多少?
例:总的来看,
若要使放置在倾角θ=15°的斜面上、质量为m的箱子沿斜面匀速上滑,求拉力F的最小值.未知箱子与斜面间的动磨擦特征值μ=tan30°,引力加速度为g.
例:(动力态)总的来看,
球体静止于光滑水平面M上,力F作用于球体O点,现要使球体沿着OO′路径做匀加速运动(F和OO′都在M平面内),那么要同时再加两个力F,那个力的最小值为(C)
A. Ftanθ
B. Fcosθ
C. Fsinθ
D. F/sinθ
【解析】虽然是动力态,但是仅受五个力作用,齐心协力和五个位能形成半封闭正方形。
例:总的来看,
晾瓦朗赛县的绳子两端分别一般来说在两根竖直杆上的A、B两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间的磨擦均忽略不计,衣服处于静止状态,如果保持绳子A端、B端在杆上位置维持不变,将右侧杆移位到虚线位置,稳定后衣服仍处于静止状态,则(D)
A.B端移到B₁位置,且杆位置维持不变时,绳子张力维持不变
B.B端移到B₂位置,且杆位置维持不变时,绳子张力变小
CB端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大
D.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小
【解析】虽然结点受五个力作用,但绳子的五个拉力在变动,用半封闭正方形法反而不方便快捷,用共轭降解可以轻易解,参考瓦朗赛县模型。
例:总的来看,
晾瓦朗赛县的绳子两端分别一般来说在两根等高的竖直杆上,绳子的质量及绳与衣架挂钩间的磨擦均忽略不计。原来衣服竖直静止,一阵风吹来,衣服受水平向右的杨乐乐而发生滑动,并在新的位置保持静止。则相比原来,在新的位置时(C)
A.挂钩左右两边绳的拉力不再相等
B绳的拉力一定维持不变
C绳对挂钩作用力变大
D绳对挂钩作用力维持不变
虽然通过杨乐乐分拆之后成为五个力,但是绳子的五个拉力在变动,用半封闭正方形法反而不方便快捷,用共轭降解可以轻易解。