高考物理力的分解通常涉及以下幾種情況:
1. 確定分力的方向,使物體處于平衡狀態(靜止或勻速直線運動狀態),根據二力平衡條件,可以確定分力的大小。
2. 已知力的大小和方向,直接按照勾股定理求出分力的大小。
3. 已知分力的大小和方向,直接按照平行四邊形法則或三角形法則求出實際作用效果。
在解決具體問題時,需要根據實際情況進行分解。同時,需要注意分力的方向應按實際情況確定,而不是隨意假設。
題目:一個質量為5kg的物體,靜止在水平地面上,物體與地面間的動摩擦因數為0.2,當物體受到一個水平方向成30度角的拉力F的作用后,能夠在水平地面上做勻速直線運動。求拉力F的大小。
分析:
首先,我們需要對物體進行受力分析。物體受到重力、地面的支持力、拉力F和摩擦力的作用。為了使物體做勻速直線運動,這些力應該平衡,即合力為零。
解題過程:
1. 將水平拉力F分解為兩個分力,一個分力水平向右,用于提供摩擦力;另一個分力豎直向上,用于提供物體對地面的壓力。
分力大小為:F1 = Fcos30度 = 0.866F
分力方向:水平向右
分力作用:提供摩擦力
分力大小為:F2 = Fsin30度 = 0.5F
分力方向:豎直向上
分力作用:提供物體對地面的壓力
2. 物體受到的摩擦力為:f = μN = μ(mg + F2)
將F2代入上式可得:f = μ(mg + 0.5F)
3. 為了使物體做勻速直線運動,拉力F應該等于滑動摩擦力與重力沿斜面向下的分力的合力,即:F = f + mg·sinθ
將μ、θ、m、g的值代入上式可得:F = 0.2 × (5 × 10 + 5 × 5 × sin30度) = 12N
所以,水平方向成30度角的拉力F的大小為12N。