更高更妙的物理：竞赛课件1：力三角形判断法

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矢量求和图解法则

F F1 F2

F

F2

F1

和相加矢量首尾相接，

从第一个加数“尾”

指向最后一个加数“头”矢量求差图解法则F F1 F2FF2差相减两矢量箭尾共点，连接两箭头，方向指向“被减数”

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由摩擦定律:Ff FN

Ff tan FNf

-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.

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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．

1. 2.

3. 变化．

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类型Ⅰ三力中有一个力确定,即大小方向不变,另一个

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.

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tan f

FN

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本题答案:A

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C本题答案:A

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本题答案:D

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F

本题答案:B

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A

本题答案:A

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3本题答案:A

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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

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.由图可知,在小球可能的

平衡位置中,细线最大偏角为

sin 1FF

mg

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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

αα② ③

OTA A

T①

βO

TA④

TB

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:C

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三力中有一个力确定,另二力方向变化有依据, 类型Ⅲ这二力的大小变化情况待定.