牛顿运动定律专题正交分解与斜面问题

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1、高一物理专题：正交分解法与斜面问题学习目标：1、理解牛顿第二定律，并会解决应用问题；2、掌握应用正交分解法解决牛顿第二定律问题的基本方法；3、会分析斜而上物体的受力与运动情况学习内容：正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有：Fx=ma（沿加速度方向）Fy=0（垂直于加速度方向）特殊情况下分解加速度比分解力更简单。要点诠释：正确画出受力图；建立直角坐标系，特别要注意把力或加速度分解在x轴和y轴上；分别沿x轴

2、方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程。一般沿x轴方向（加速度方向）列出合外力等于的方程，沿y轴方向求出支持力，再列出/=“N的方程，联立解这三个方程求出加速度。例1•如图所示，一个人用与水平方向成0=30°角的斜向下的推力F推一个质量为20kg的箱子匀速前进，如图（a）所示，箱子与水平地面间的动摩擦因数为“=0.40.求：（1）推力F的大小；（2）若该人不改变力F的大小，只把力的方向变为与水平方向成30°角斜向上去拉这个静止的箱子，如图（b）所示，拉力作用2.0s后撤去，箱子最多还能运动多长距

3、离？（g=10加/*）。例2.质量为m的物体放在倾角为。的斜面上，物体和斜面的动摩擦因数为“，如沿水平方向加一个力F,使物体沿斜而向上以加速度Q做匀加速直线运动（如图所示），则F为多少？a例3・如图(a)质量m=1kg的物体沿倾角*37。的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，英大小与风速v成正比，比例系数用丘表示，物体加速度。与风速u的关系如图(b)所示。求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数“；(2)比例系数h(g=10m/s2sin53=0.8,cos53=0.6)分

4、解加速度：分解加速度而不分解力，此种方法一般是在以某种力或合力的方向为x轴正向时，其它力都落在两坐标轴上而不需再分解。例4.如图所示，电梯与水平面间夹角为30°,当电梯加速向上运动时，人对梯面的压力是其重力的6/5,人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？-例5・某科研单位设计了一空间E行器，E行器从地面起E时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角q=60°,使飞行器恰沿与水平方向成&=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经吋间/后，将动力的方向沿逆时针旋转60。同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿

5、原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计。求：（1）f时刻飞行器的速率；（2）整个过程屮飞行器离地的最大高度。例6.如图所示，倾角为。的斜面体质量为M,斜面长为厶始终静止在粗糙的水平面上，有一质量为加的物块放在斜面上，已知物块与斜面之间的动摩擦因数为“，且心妣,求:（1）分别画出物块和斜面体的受力示意图;川川川川川I川川川川川川川川川川川川川川川川川（2）物块的运动性质和加速度；（3）斜面体受到水平面的支持力和摩擦力。例7.如图所示，倾角为卩的斜面体质量为M,斜面长为厶始终静止在粗糙的水平面上，

6、有一质量为〃7的物块轻放在斜面顶端，已知物块与斜面之间的动摩擦因数为“，且“VcmB,求:（1）分别画出物块和斜面体的受力示意图；（2）物块的运动性质和加速度；（3）斜面体受到水平面的支持力和摩擦力。例8・如图所示，质量为0.2kg的小球A用细绳悬挂于车顶板的O点，当小车在外力作用下沿倾角为30。的斜面向上做匀加速直线运动时，球A的悬线恰好与竖直方向成30。夹角。g=10m/s2,求：(1)小车沿斜面向上运动的加速度多大？(2)悬线对球A的拉力是多大？(3)若以(1)问中的加速度向下匀加速，则细

7、绳与竖直方向夹角&=?。例9.如图所示，一质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角为戶53°的斜而上，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦。求下列几种情况下下，绳对球的拉力x(1)斜面以5加/*的加速度水平向右做加速运动；/(2)斜面以10m/?的加速度水平向右做加速运动；J(3)斜面以10m/5123的加速度水平向右做减速运动；/丿‘/了