正交分解法、整体法和隔离法(提高)资料

发布时间:2020-07-03   来源:文档文库   
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正交分解法、整体法和隔离法(提高)
考纲要求


1、理解牛顿第二定律,并会解决应用问题;
2、掌握应用整体法与隔离法解决牛顿第二定律问题的基本方法; 3、掌握应用正交分解法解决牛顿第二定律问题的基本方法; 4、掌握应用合成法解决牛顿第二定律问题的基本方法。
考点梳理
考点一、整体法与隔离法
1、连接体:由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。
2、隔离体:把某个物体从系统中单独隔离出来,作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法(称为隔离审查对象
3、整体法:把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。
要点诠释: 处理连接体问题通常是整体法与隔离法配合使用。作为连接体的整体,一般都是运动整体的加速度相同,可以由整体求解出加速度,然后应用于隔离后的每一部分;或者由隔离后的部分求解出加速度然后应用于整体。处理连接体问题的关键是整体法与隔离法的配合使用。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的,两种方法互相配合交替使用,常能更有效地解决有关连接体问题。 考点梳理
考点二、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:


(沿加速度方向)
(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,再列出的方程,联立解这三个方程求出加速度。
考点梳理
考点三、合成法
若物体只受两个力作用而产生加速度时,这是二力不平衡问题,通常应用合成法求解。 要点诠释:根据牛顿第二定律,利用平行四边形法则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向。特别是两个力相互垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。 典型例题
类型一、整体法和隔离法在牛顿第二定律中的应用

1如图所示,质量为2m的物块A,质量为m的物块BAB两物体与地面的摩擦不计,在已知水平力F的作用下,AB一起做加速运动,AB的作用力为________


答案与解析 举一反三

【答案】

【解析】取AB整体为研究对象,与地面的摩擦不计,根据牛顿第二定律


由于AB间的作用力是内力,所以必须用隔离法将其中的一个隔离出来,内力就变成外力了,就能应用牛顿第二定律了。设AB的作用力为,隔离B, B只受这个力作用

【点评】当几个物体在外力作用下具有相同的加速度时,就选择整体法,要求它们之间的相互作用力,就必须将其隔离出来,再应用牛顿第二定律求解。此类问题一般隔离受力少的物体,计算简便一些。可以隔离另外一个物体进行验证。
【变式1如图所示,两个质量相同的物体AB紧靠在一起放在光滑水平桌面上,如果它们分别受到水平推力为( A
,且,则A施于B的作用力的大小 B
C D

答案与解析
【答案】C 【解析】设两物体的质量均为m,这两物体在的作用下,具有相同的加速度为方向与的作用力为N(方向与相同。物体AB之间存在着一对作用力和反作用力,A施于B方向相同)。用隔离法分析物体B在水平方向受力N,根据
牛顿第二定律有 故选项C正确。

【变式2 如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是,现用水平拉力F其中一个质量为2m的木块,使四绳对m的最大拉力为 (

个木块以同一加速度运动,则轻 A. B.

C. D.

2质量M的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t内前进的距离为s。耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力为自重的k倍,所受阻力恒定,保持不变。求:
1)拖拉机的加速度大小。
2)拖拉机对连接杆的拉力大小。 3)时间t内拖拉机对耙做的功。
连接杆质量不计且与水平面的夹角θ答案与解析

【答案】1 2 3
【解析】1)拖拉机在时间t内匀加速前进s,根据位移公式
变形得
2)要求拖拉机对连接杆的拉力,必须隔离拖拉机,对拖拉机进行受力分析, 拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T 根据牛顿第二定律


联立②③变形得
根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为


拖拉机对耙做的功:
联立④⑤解得
【点评】本题不需要用整体法求解,但在求拖拉机对连接杆的拉力时,必须将拖拉机与耙隔离开来,先求出耙对连杆的拉力,再根据牛顿第三定律说明拖拉机对连接杆的拉力。
典型例题
类型二、正交分解在牛顿二定律中应用
物体在受到三个或三个以上不同方向的力的作用时,一般都要用正交分解法,在建立直角坐标系时,不管选哪个方向为x轴的正方向,所得的结果都是一样的,但在选坐标系时,为使解题方便,应使尽量多的力在坐标轴上,以减少矢量个数的分解。
3如图所示,质量为0. 5 kg的物体在与水平面成角的拉力F作用下,沿水平桌面向右做直线运动.经过0.5m,速度由0. 6 m/s变为0. 4 m/s
=0.1,求作用力F的大小。
答案与解析 举一反三

已知物体与桌面间的动摩擦因数


【答案】

【解析】由运动学公式

其中,负号表示物体加速度与速度方向相反,即方向向左。 对物体进行受力分析,如图所示,
建立直角坐标系,把拉力F沿x轴、y轴方向分解得



x方向上, y方向上,



,即



联立①②式,消去 所以

【点评】对不在坐标轴方向的力要正确分解,牛顿第二定律要求的是合外力等于一定要把合外力写对。不要认为正压力就等于重力,当斜向上拉物体时,正压力小于重力;当斜向下推物体时,正压力大于重力。 【变式1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,使物体沿斜面向上以加速度做匀加速直线运动(如图所示),则F多少?


答案与解析
【答案】
【解析】本题将力沿平行于斜面和垂直于斜面两个方向分解,分别利用两个方向的合力与加速度的关系列方程。
1)受力分析:物体受四个力作用:推力F、重力mg、支持力,摩擦力
2)建立坐标:以加速度方向即沿斜向上为x轴正向,分解Fmg(如图所示) 3)建立方程并求解 x方向: y方向:




三式联立求解得

【变式2】如图(a质量m1kg的物体沿倾角θ37°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,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v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k (
答案与解析
【答案】1 2

【解析】1)对初始时刻: 由图读出 代入①式,解得:



2)对末时刻加速度为零:
由图得出此时 代入②式解得:
分解加速度:
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。 4如图所示,电梯与水平面间夹角为,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?



答案与解析

【答案】
,支持力
,摩擦力
(摩擦力方向一定与
【解析】对人受力分析:重力
接触面平行,由加速度的方向推知 建立直角坐标系:取水平向右(即 F的方向) x轴正方向,竖直向上为y轴正方向(如图) 此时只需分解加速度, 其中 x方向: y方向:水平向右)
(如图所示) 根据牛顿第二定律有

解①②③得

【点评】应用分解加速度这种方法时,要注意其它力都落在两坐标轴上而不需再分解,如果还有其它力需要分解,应用分解加速度方法就没有意义了。
5某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角使飞行器恰沿与水平方向成角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间后,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原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计。 求:(1 时刻飞行器的速率;
(2整个过程中飞行器离地的最大高度。
答案与解析


【答案】(1 (2
【解析】 1)沿运动方向和垂直运动方向建立坐标系 沿运动方向: 垂直运动方向: 解(12)得








1 2


2)逆转后 垂直运动方向: 沿运动方向: 3 4
求得


求得

经过时间 速度减为零
离地最大高度:

用合成法(平行四边形定则)求解:图形如图所示,解析略。 类型三、合成法在牛顿第二定律中的应用
6如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速在动摩擦因数为μ的水平地面上 A. C. 匀减速运动,不计其它外力及空气阻力,则其中一个质量为m的土豆A受其它 B.
D.


答案与解析 举一反三
土豆对它的总作用力大小应是(


【答案】C
【解析】对箱子和土豆整体分析,设质量为M




箱子在水平面上向右做匀减速运动,加速度方向向左,其中一个
质量为m的土豆,合力大小为,方向水平向左,一个土豆受重力, 把其它土豆对它的总作用力看成一个力F,二力不平衡,根据合成法原理,
F 所以C正确。
【点评】这是一个典型的物体只受两个力作用且二力不平衡问题,用合成法解题,把力学问题转化为三角、几何关系问题,很简捷。


【变式】 如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑,在箱子正中央夹有一只量为m的苹果,它受到周围苹果对它作用力的方向是(
A.沿斜面向上 B.沿斜面向下 C.垂直斜面向上 D.竖直向上
答案与解析
【答案】C 作出力的平行四边形分析F的方向, 垂直斜面向上。


7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,A的悬线恰好与竖2直方向成30°夹角。g = 10m/s,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,则细绳与竖直方向夹角θ=?答案与解析

【答案】1 2 3600
【解析】解法一:用正交分解法求解 12A受两个力:重力mg、绳子的拉力T,根据牛顿第二定律列出方程 沿斜面方向: 垂直于斜面方向: 解得


1 2
解法二:用合成法求解
小球只受两个力作用且二力不平衡,满足合成法的条件。拉力与
竖直方向成
角,合力方向沿斜面与水平面夹角也为
角,合力大小为
,如图,三角形为

等腰三角形,所以:


由几何关系得拉力 3用合成法求解
小车匀加速向下运动,小球向上摆动,设细线与竖直方向夹角 ,竖直向下的重力加速度为g,沿斜面向下的加速度为


g,从图中几何关系可看出二者的夹角为,则细线的

方向与它二者构成一个等边三角形,即细线与竖直方向夹角 【点评】物体只受两个力作用且二力不平衡问题往往已知合力方向,关键是正确做出力的平行四边形。 8
如图所示,一质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角为θ=53o的斜面上,斜面静止时,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T 1)斜面以 2)斜面以 3)斜面以的加速度水平向右做加速运动; 的加速度水平向右做加速运动; 的加速度水平向右做减速运动;
答案与解析

【答案】1 3
2

【解析】斜面由静止向右加速运动过程中,当较小时,小球受到三个力作用,此时细绳平行于斜面;当增大时,斜面对小球的支持力将会减小,当增大到某一值时,斜面对小球的支持力为零;若继续增大,小球将会飞离斜面,此时绳与水平方向的夹角将会大θ角。而题中给出的斜面向右的加速度到底属于上述哪一种情况,必须先假定小球能够脱离斜面,然后求出小球刚刚脱离斜面的临界加速度才能断定。

设小球刚刚脱离斜面时斜面向右的加速度为
,此时斜面对小球的支持力恰好为零,
小球只受到重力和细绳的拉力,且细绳仍然与斜面平行。对小球受力分析如图所示。


1)斜面以 小球受力:重力 水平方向: 竖直方向: 解得 2)因为
,所以小球已离开斜面,斜面的支持力
由受力 代入数据解得:
,小球没有离开斜面,
的加速度水平向右做加速运动,,支持力,绳拉力,进行正交分解,

分析可知
,细绳的拉力为 (图中

此时细绳拉力与水平方向的夹角为

3)斜面以10m/s2的加速度水平向右做减速运动,加速度方向向左,与向左加速运动一样,当加速度达到某一临界值时,绳子的拉力为零,作出力的平行四边形,合力向左,重力竖直向下,为绳子拉力为零的临界加速度
,所以绳子有拉力。

小球受力:重力 水平方向: 竖直方向: 解得,支持力,绳拉力

,进行正交分解,


解法二:采用分解加速度的方式
方向:



所以


在针对两个未知力垂直时比较简捷,细节是对加速度要进行分解。
【点评】这是一道很难的例题,涉及到应用牛顿第二定律解决临界问题,临界条件要判断正确。熟练应用正交分解,对只有两个力,二力不平衡时应用平行四边形定则求解较简捷,在针对两个未知力垂直时采用分解加速度的方式求解比较简捷,简化了运算,解题速度快。
巩固练习
一、选择题
1、一物体放置在倾角为的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为,如图所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是 A.当一定时,越大,斜面对物体的正压力越小 B.当一定时,越大,斜面对物体的摩擦力越大 C.当一定时,越大,斜面对物体的正压力越小 D.当一定时,越大,斜面对物体的摩擦力越小


2、如图所示,质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点,某时刻只受到
的作用,且10 N N,则物体的加速度
A.方向沿y轴正方向 B.方向沿y轴负方向 C.大小等于 D.大小等于



3、放在水平光滑平面上的物体AB,质量分别为Mm,水平恒力F作用在A上,AB间的作用力为F1;水平恒力F作用在B上,AB间作用为F2,则 ( AF1F2F BF1F2

C D

4、木块A放在斜面体B的斜面上处于静止,如图所示。当斜面体向左做加速度逐渐增的加速运动时,木块A相对于斜面体B仍保持静止,则A受到的支持力N和摩擦力f的大小变化情况为( AN增大,f增大 BN不变,f不变
CN减小,f先增大后减小 DN增大,f先减小后增大

5、如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块AB紧挨着匀速下滑, AB的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为B与斜面之间的动摩擦因数是
A C
B D

6质量为m的三角形木楔A置于倾角为的固定斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为
,一水平力F作用在木楔A的竖直平面上,在力F的推动下,木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动,则F的大小为
A B

C
7、如图所示,质量为 D
的球1通过轻绳悬挂在车顶,绳与竖直方向成θ角,质量为的物体2放在车厢地板,二者相对车是静止的。下列说法正确的是(
A.车具有向右、大小为 B.车具有向右、大小为 C.物体2受到大小为 D.物体2受到大小为的加速度 的加速度 的静摩擦力 的静摩擦力

8、如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的光滑斜面加速下滑,在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果,它受到周围苹果对它作用力的方向是(


A.沿斜面向上 B.沿斜面向下 C.垂直斜面向上 D.竖直向上
9重量为G的物体A在大小为F的水平向左恒力作用下,静止在倾角为α的光滑斜面
上。下列关于物体对斜面压力N大小的表达式,不正确的是
A

B C


D


10在倾角为的固定斜面上放一木板,木板上固定有支架,支架末端用细绳悬挂一小球,当使木板沿斜面下滑时,小球与木板保持相对静止状态。图中①②分别表示木板不同下滑情况下悬绳的位置:①表示木板下滑时细绳沿水平方向,此时细绳对小球拉力大小为木板的加速度大小为;②表示木板下滑时细绳与斜面方向垂直,此时细绳对小球拉力大小为,木板的加速度大小为。关于上述两种情况,下列说法正的是(
A.两种情况下,小球均处于失重状态 B.两种情况下,木板下滑的加速度 C.两种情况下,木板下滑的加速度 D.两种情况下,绳子对小球的拉力一定是




二、填空题
1、如图所示,质量2m的物块A与水平地面成的摩擦可忽略不计,质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为μ,在已知水平推力F作用下,AB作加速运动,则AB的作用力为______________




2、如图所示,质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点,某时刻只受到的作用,且10 N,则物体的加速度()为__________,方向:______________


3、如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg
,

1)车厢的运动情况____________________________________ 2)悬线对球的拉力大小为__________________

三、计算题

1、如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为方向相反,与轻线沿同一水平直线,,拉试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T


2、质量M =20 kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,动摩擦因数倾角
=0. 04.在木楔的斜面上,有一质量M=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当物块滑行的距求:
s=2.8 m时,它的速度v=2.8 m/s在这过程中木楔没有动,重力加速度取 1)地面对木楔的摩擦力的大小和方向;
2)地面对木楔的支持力的大小。




3、如图(a)所示,质量为M=10 kg的滑块放在水平地面上,滑块上固定一个轻细杆ABC。在A端固定一个质量为m=2kg的小球,滑块与地面间的动摩擦因数,使滑块做匀加速运动。求此时轻
=0.5。现对滑块施加一个水平向右的推力的大小和方向。(取
杆对小球作用力 有位同学是这样解的: 小球受到重力及杆的作用
因为是轻杆,所以方向沿杆向上,受力情况如图b
所示。根据所画的平行四边形,可以求得: 你认为上述解决是否正确?如果不正确,请说明理由,并给出正确的解答。



4、如图所示,一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上,地面上空风速水平且恒为v0球静止时绳与水平方向夹角为α.某时刻绳突然断裂,氢气球飞走.已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v,可以表示为f=kvk为已知的常数).则 1)氢气球受到的浮力为多大?
2)绳断裂瞬间,氢气球加速度为多大?
3)一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动,其水平方向上的速度与风速v0相等,求此时气球速度大小(设空气密度不发生变化,重力加速度为g


5、风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,如图所示:
(1当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍。求小球与杆间的滑动摩擦因数。 (2保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少 ? ( sin37°0.6cos37°0.8


6、有一质量m=1kg的小球串在长静止释放小球,经过
的轻杆顶端,轻杆与水平方向成小球到达轻杆底端 ( sin37°0.6cos37°0.8 ,试求: 1)小球与轻杆之间的动摩擦因素;
2)在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力,使小球释放后加速度为 此恒力大小为多少?



7、从地面发射质量为m的导弹,导弹上的喷气发动机可产生恒定的推力,且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向,导弹起飞时发动机推力大小为,导弹沿和水平方向成θ30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经过时间t后,遥控导弹上的发动机,使推力的方向逆时针旋转60°,导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行。(不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化则: (1旋转方向后推力的大小为多少? (2旋转方向后导弹还要经过多长时间到达运动中的最高点? (3导弹上升到最高点时离出发点的距离是多少? 答案与解析

一、选择题 1BC 解析:对物体进行受力分析,可知物体受重力mg支持力
由于物体的加速度竖直向上,所以支持力
和摩擦力摩擦力如图所示。
的合力竖直向上,与重力方
向相反,根据牛顿第二定律,得
越大,支持力

、摩擦力越大;

由以上两式可知:当一定时, 一定时,越大,支持力 2C
解析:由平行四边形定则,将
越小、摩擦力越大。 故选BC
合成,求得合力F方向是沿x轴的正方向,大小10 N 再由牛顿第二定律F=ma 可得 3AC 。只有C正确。
解析:F作用在A上时 隔离B
(1 F作用在B上时 , 隔离A
(2 (1 (2可知,BD错误,AC正确。 4D
解析:加速度很小时,A受到的摩擦力方向斜向上,如图: 加速度水平向左,主要由N 增大时,的合力提供。
减小直至到零。然后改变方向为沿斜面向下逐渐增大,此过程中N大。D正确。 5A AB 解得

6C 解析:





三式联立求解得

可知C正确。 7BD
解析:小球向左摆动,说明小车具有向右的加速度,作出小球受力的平行四边形

(此种情况平行四边形定则比正交分解简单)



对物体2 所受合外力为静摩擦力,
8A 解析:取其中的一个苹果为研究对象,苹果受自身重力方向竖直向下,其它苹果对它的作用力,把这些力看成一个力,问的就是这个力的方向,苹果沿斜面加速下滑,加速度方向沿斜面向下,加速度方向总是与合外力的方向相同,也就是说合外力方向沿斜面向下,根据平行四边形定则,可以看出周围苹果对它作用力的方向垂直于斜面向上。A正确。 9C 解析:做受力图,FG垂直,根据平行四边形定则和三角函数,ABD选项均正确。C选项是认为N的大小等于FGN的反向延长线上的分力之和,观点正确,解法错误。应该为。故C错误。
10ABD

解析:对板和球整体受力分析知,加速度方向沿斜面向下,A对。当细绳沿水平方向时,
对球,沿斜面方向:
垂直斜面方向:



所以





当细绳垂直斜面时,对球,沿斜面方向:
垂直斜面方向:,所以
BD均对,C错,故答案为ABD

二、填空题
1 解析:对整体


1
隔离B 2 2 联立解得
沿x轴的正方向。

解析:由平行四边形定则,将合成,求得合力F方向是沿x轴的正方向,大小10 N。再由牛顿第二定律F=ma 可得,

3(1车厢的运动情况有两种可能:一是水平向右匀加速直线运动;二是向左匀减速直线运动。
2)小球所受悬线的拉力
解析:1)小球受到重力mg、线的拉力 方向沿悬线向上。
的作用,其合力

由牛顿第二定律得加速度为

球与车厢相对静止,故车厢的加速度与小球相同,大小

,方向水平向右
车厢的运动情况有两种可能:一是水平向右匀加速直线运动;二是向左匀减速直线运动。
2)小球所受悬线的拉力

三、计算题
方向沿悬线向上。

1




解析:设物块一起运动的加速度为,则有
根据牛顿第二定律,对质量为
的物块有 由以上两式得

21)摩擦力为1.21N,方向由C指向B的方向(2)支持力为209.3N 解析:1)由匀加速运动的公式
,得物块沿斜面下滑的加速度为


由于
,可知物块受到摩擦力的作用。
分析物块受力,它受三个力,如图所示。
对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,应用牛顿第二定律有


分析木楔受力,它受五个力作用,如图所示。 对于水平方向,由牛顿第二定律有





由此可解得地面作用于木楔的摩擦力,又因

,所以



此力的方向与图中所设的一致(由C指向B的方向) 2)对于木楔在竖直方向,由平衡条件得




3、结果不正确。
解析:杆 AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向,其具体的大小和方向由实际的加速度来决定,并随着加速度的变化而变化。 由牛顿第二定律,对整体有






轻杆对小球的作用力与水平方向夹角,斜向右上方。
4解析:1气球静止时受力如图,设细绳的拉力为T由平衡条件得






解得 所以

2)细绳断裂瞬间,气球所受合力大小为T,则加速度大小为
解得

,则有
3)设气球匀速运动时,相对空气竖直向上速度

解得


气球相对地面速度大小 解得

5(1 0.5 (2
解析: 1当杆在水平方向上固定时,运动分析:小球在杆上做匀速运动,直线运动;
受力分析:重力
,方向竖直向下、支持力,方向竖直向上、摩擦力


方向向右、风力 水平方向: 列出方程

,大小:
竖直方向: 解得
,由平衡条件,


,方向垂直杆斜向左上方,摩擦力

2)受力分析:重力,方向竖直向下,支持力,沿杆方向向上,保持小球所受风力不变, 沿
运动分析:小球沿杆从静止下滑,沿杆方向的合力恒定,小球做匀加速直线运动。 根据牛顿第二定律列方程 沿杆方向: 垂直于杆方向:

3
1 2
联立(123)解得加速度

又由 61 下滑距离s所需时间为

2若此恒力垂直杆向下,F=8N若此恒力垂直杆向上,F=24N
解析:1)由 求得加速度

沿杆方向、垂直于杆方向正交分解, 应用牛顿第二定律


代入数据联立解得





2 若此恒力垂直杆向下,沿杆方向、垂直于杆方向正交分解,支持力垂直于斜面向

根据牛顿第二定律 代入数据联立解得



若此恒力垂直杆向上,沿杆方向、垂直于杆方向正交分解,此时支持力垂直于斜面向下 (因为



代入数据联立解得





71)推力 2 3
解析:1)刚开始时,导弹受推力和重力作用,两


力的合力与水平方向成300角斜向上,如图所示,由几何关系可知
从开始运动到时刻t,导弹的位移为
推力方向改变后,合力的方向与水平方向成30°
角斜向下,推力
跟合力垂直,如图所示,


2)此时,导弹的加速度为 导弹加速时
,导弹减速时




3)导弹的总位移为



本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/67247380baf67c1cfad6195f312b3169a551ea69.html

《正交分解法、整体法和隔离法(提高)资料.doc》
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