几何法及正交分解法应用(直线运动条件)讲义.ppt

几何法及正交分解法应用 直线运动条件 直线运动条件 1）合力与速度在同一条直线轨迹上； 即加速度与速度在同一条直线轨迹上。 2）垂直直线轨迹方向的合力为零 V F1 F1① ①匀速运动 ② ②匀加速直线运动 ③ ③匀减速直线运动 x y 例：车厢内用轻绳悬挂一小球，小球质量为M 1）车匀速运动时，悬绳与竖直方向夹角多大？ a 2）求：车向右匀加速行驶，当 时，绳与竖直方向的夹角多大？拉力多大？ 画出轨迹 ： 标明加速度方向： 分析受力，选择计算力的方法 例：车厢内用轻绳悬挂一小球，小球质量为M 3）车向右匀减速运动， 时， 悬绳与竖直方向夹角多大？拉力多大？ v a 例：卫星沿着与水平方向成θ=30°的直线， 向上运动，在下列几种情况下，求出卫星的火箭 发动机的推力方向及推力的大小（可以用反三角 函数表示）（当地的重力加速度为g，卫 星质量是m）： 1）卫星匀速运动时。 V F 30° 2）以加速度 ,加速向上运动时。 例：卫星沿着与水平方向成θ=30°的直线， 向上运动，在下列几种情况下，求出卫星的火箭 发动机的推力方向（当地的重力加速度为g，卫 星质量是m）： 3）以加速度a=g/2,减速向上运动时。 V F θ 练习：小车上固定一个支架，斜杆与竖直杆 夹角θ=60°，斜杆底端固定一个小球，质量 为m.小车水平向右运动。求： 1）车匀速时，杆对球的支持力 2）车加速，a=g时，杆对球的支持力 3)车的加速度多大时，杆的力沿着杆的方向？ 4）思考：车的加速度 由零增加的过程中， 杆的弹力大小方向 是如何变化的？ 分解加速度的解法 例题：商场内的自动扶梯与水平成θ角，人 站在扶梯上，随扶梯向上运动，人的质量 为M。求： 1）匀速运动时，扶梯对人的支持力和摩擦力 2）加速运动，加速度为a时，扶梯对人的支 持力和摩擦力 θ V ay ax a G N f 分解加速度的方法 特点： 受力较多需采用正交分解法 力在互相垂直的方向上，加速度与力有夹角 分解加速度解题时，分解的物理量少公式简单 体现出力的独立作用原理 m M θ 例题2：如图所示：斜面体质量为M，上表面 水平，放有质量为m的长方体。置于倾角为θ的 光滑斜面上由静止释放，M、m相对静止共同运 动，求：m受到的支持力和摩擦力 m M θ 例题：如图所示：斜面体质量为M，上表面 水平，放有质量为m的长方体。置于倾角为θ的 动摩擦因素为μ的斜面上由静止释放。若M、m 相对静止共同运动， 求：m受到的支持力和摩擦力 m M 例题：如图所示：斜面体质量为M，上表面 水平且光滑，放有质量为m的球体，球体恰好被 固定的光滑竖直挡板挡住。将该装置抛出，已知 M、m相对静止共同运动，忽略空气阻力，某时 刻经过图中位置。 求：m受到的支持力和两个挡板的弹力 V