高中物理相互作用、力与机械综合题

俗话说：“三个臭皮匠，顶个诸葛亮.”意为个人的能力是有限的，集体的智慧是无穷的.“众人划桨开大船”说的是众人合力可以排山倒海，可以开动大船.日常生活中一个大人可以搬动一个重物，两个小孩也可以抬动这个重物.如图3-4-1.这说明：两个小孩的作用力可以等效为一个大人的作用力.

图3-4-1
（1）几个力作用在物体上,相当于一个很大的力作用在物体上，这是不是就是力的合成?
（2）两个小孩的力可以等效为一个大人的力，在什么条件下可以等效?
（3）两个小孩的力是不是就是这个大人的力，为什么?

将一个20 N的力进行分解，其中一个分力的方向与该力成θ=30°角.试讨论：
（1）另一分力的最小值；
（2）若另一分力的大小为N，则已知方向的分力的大小是多少？

在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上(如图3-4-6).如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°，每条钢丝绳的拉力都是300 N，求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.

图3-4-6

两个人，在水平地面上拉着板车前进，当两人朝着一个方向使力，只需用很小的力就能将板车拉动.朝不同的方向使力，必须用很大的力.而当两人朝相反方向用力，无论多大的力都不能将板车拉动.如图3-4-2所示.
请思考：力的合成不能像质量求和那样数值相加，那么它又遵从怎样的合成法则呢?

图3-4-2

如图3-5-6所示，半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C过程中，分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化?

图3-5-6

两人在河两岸用绳子拉小船使其在河流中行驶，甲的拉力是200 N，方向与航向间的夹角为60°，乙的拉力是200 N。若是小船能在河流中间沿直线行驶，那么乙用力的方向如何？小船受到两拉力的合力是多少？

如图3-5-11所示，在半径为R的光滑半圆柱体上高h处悬挂一定滑轮，重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站在地面上的人拉住.人拉动绳子，在与球面相切的某点缓慢地运动到接近顶点的过程中,试分析小球对半圆柱体的压力和绳子的拉力如何变化?

图3-5-11

如图3-4-18所示，在水平地面放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F₁、F₂，已知F₁="3.0" N，F₂="4.0" N，g取10 N/kg，则木块受到的摩擦力为多少？若将F₂顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？

图3-4-18

在雨后乡间的大道上，有一汽车的后轮陷在湿滑的路面上而抛锚，尽管司机加大油门，后轮仍陷其中.于是司机找出一根长绳，一端系在路旁的树上，另一端系在车上，并使绳绷紧，如图3-5-10所示，然后在绳的中央，沿垂直于绳的方向用力拉绳，就可以把车拉出，试分析原因.

图3-5-10

两个小孩拉一辆车子，一个小孩用的力是45 N，另一个小孩用的力是60 N，这两个力的夹角是90°，求它们的合力.

如图3-4-11所示，在水平地面放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F₁、F₂，已知F₁="3.0" N，F₂="4.0" N，g取10 N/kg.则木块受到的摩擦力为多大？

图3-4-11
若将F₂顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多大？

如图3-4-11所示，有五个力F₁、F₂、F₃、F₄、F₅作用一点O，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，设F₃="10" N，试求这五个力的合力。

图3-4-11

两个共点力，当它们同方向时合力的大小为7 N，当它们反方向时合力的大小为1 N，问当它们互相垂直时的合力大小为多少?

如图3-4-3所示，一根重8 N的均匀直棒AB，A端用细绳吊在固定点O上，今用水平力F＝6 N作用于B端，细绳与竖直方向的夹角α=37°.则棒静止，问水平力F与重力G的合力大小和方向怎样?

图3-4-3

一物体在同一平面内受到三个共点力的作用,其大小分别为：F₁＝4 N，F₂＝7 N，F₃＝9 N.它们的最大合力是多少?最小合力又是多少?