答案 Gtan θ Gsin θ Gcos θ
解析 球1所受的重力有两个作用效果.第一,使小球欲沿水平方向推开挡板;第二,使小球压紧斜面.因此,力的分解如图甲所示,由此得两个分力的大小分别为
F1=Gtan θ,F2=.
球2所受重力G有两个作用效果.第一,使小球垂直挤压挡板;第二,使小球压紧斜面.因此力的分解如图乙所示,由此可得两个分力的大小分别为F3=Gsin θ,F4=Gcos θ.
6、在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N,方向如图所示,求它们的合力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
答案 38.2 N,方向与F1夹角为45°斜向右上
解析 本题若直接运用平行四边形定则求解,需解多个斜三角形,需多次确定各个力的合力的大小和方向,计算过程十分复杂.为此,可采用力的正交分解法求解此题.
如图甲,建立直角坐标系,
把各个力分解到这两个坐标轴上,
并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy,有
Fx=F1+F2cos 37°-F3cos 37°=27 N,
Fy=F2sin 37°+F3sin 37°-F4=27 N.
因此,如图乙所示,合力:
F=≈38.2 N,tan φ==1.
即合力的大小约为38.2 N,方向与F1夹角为45°斜向右上.
7、如图所示,水平地面上有一重60 N的物体,在与水平方向成30°角斜向上、大小为20 N的拉力F作用下匀速运动,求地面对物体的支持力和摩擦力的大小.