20xx人教版高中物理必修一43牛頓第二定律2(編輯修改稿)
2024-12-25 18:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 正交分解法。 ① 矢量合成法 若物體只受兩個力作用時，應用平行四邊形定則求這兩個力的合力，再由牛頓第二定律求出物體的加速度的大小及方向。加速度的方向就是物體所受合力的方向。反之，若知道加速度的方向也可應用平行四邊形定則求物體所受的合力。 ② 正交分解法 當物體受多個力作用時，常用正交分解法求物體的合外力。應用牛頓第二定律求加速度，在實際應用中常將受力分解，且將加速度所在的方向選為 x 軸或 y 軸，有時也可分解加速度，即??? Fx＝ maxFy＝ may。 對于多個物體組成的系統(tǒng)，若各個物體加速度相同，則可以看作一個整體來應用牛頓第二定律，否則不能看成一個整體。 [ 典題探究 ] 例 2 [ 2 0 1 5 廣州高一檢測 ] 如圖所示，粗糙水平面上的物體在水平拉力 F 作用下做勻加速直線運動，現(xiàn)使 F 不斷減小到零，則在滑動過程中 ( ) A ．物體的加速度不斷減小，速度不斷增大 B ．物體的加速度不斷增大，速度不斷減小 C ．物體的加速度先變大再變小，速度先變小再變大 D ．物體的加速度先變小再變大，速度先變大再變小 ( 1 ) 物體在水平方向受哪些力的作用？ ( 2 ) F 不斷減小到零的過程中，物體受到的合外力如何變化？ 提示： 水平推力 F 和向左的滑動摩擦力 F f。 提示： 先減小后增大。 [ 規(guī)范解答 ] 合外力決定加速度的大小，滑動中的物體所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力，因為F 逐漸減小，所以合外力先減小后反向增大，由 a ＝Fm可知物體的加速度先減小后反向增大；速度是增大還是減小與加速度的大小無關，而是要看加速度與速度的方向是否相同，前一階段加速度與速度方向相同，所以速度增大，后一階段加速度與速度方向相反，所以速度減小，因此 D 正確。 定性應用牛頓第二定律的幾個問題 ( 1 ) 只要加速度的方向與運動方向一致，不管加速度是增大還是減小，物體的速度都增大；只要加速度的方向與運動方向相反，不管加速度是增大還是減小，物體的速度都減小。 ( 2 ) 物體的運動情況由物體的初速度和所受的合外力決定。 ( 3 ) 物體有最大速度的條件：加速運動到加速度等于零。 【變式訓練】 將一只皮球豎直向上拋出，皮球運動時受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比。下列描繪皮球在上升過程中加速度大小 a 與時間 t 關系 的圖象，可能正確的是 ( ) [ 解析 ] 皮球在上升過程中速度越來越小，所以空氣阻力越來越小，重力與空氣阻力的合力越來越小，所以加速度越來越小，一開始加速度最大，后來減小得越來越慢，最后速度為零時，加速度變?yōu)橹亓铀俣?，所以答案選 C 。 例 3 一輛小車在水平地面上沿直線行駛，在車廂上懸掛的擺球相對小車靜止，其懸線與豎 直方向成 θ 角，如圖所示。問小車的加速度多大，方向怎樣？ [ 規(guī)范解答 ] 解法一 ( 利用合成法求解 ) 擺球的受力情況如圖甲所示。由圖可知， F 合 ＝ mg t a n θ ，所以加速度 a ＝F 合m＝ g t a n θ ，方向水平向左。 解法二 ( 利用正交分解法求解 ) 擺球的受力情況如圖乙所示，在水平方向上有 由牛頓第二定律得： F s in θ ＝ ma ① 在豎直方向上有 F c
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