高中物理 章末整合4课件 粤教版必修1.ppt

章末整合 正交分解法在牛顿第二定律中的应用 即在两个相互垂直的x y方向上 x方向上的加速度取决于x方向的合外力fx y方向上的加速度取决于y方向上的合外力fy 为了减少矢量的分解 在建立直角坐标 确定x轴正方向上一般有两种方法 1 分解力而不分解加速度 将所有的力沿a的方向和垂直于a的方向上的两个方向分解 则在垂直于a的方向上 物体受的各力的矢量和为零 在沿a的方向上 物体受的各力的矢量和为ma 此时规定加速度方向为x轴正方向 2 分解加速度而不分解力 此种方法一般是在以某个方向为x轴正向时 其他力都落在两个坐标轴上不需再分解 在建立正交坐标轴时 不管选取哪个方向为x轴方向所得的最后结果都是一样的 但是为了解题方便 应考虑尽量减少矢量的分解 即要尽量使较多的矢量在坐标轴上 例1 如图4 1所示 在倾角为 的斜面上 有一质量为m的物体 两人一拉一推 使物体以加速度a向上滑动 两人用力大小相等 推力方向与斜面平行 拉力方向与斜面成 角斜向上 已知物体与斜面间的动摩擦因数为 求两个力的大小 图4 1 解析 对物体m进行受力分析 建立正交坐标系 x轴沿斜面向上 y轴垂直斜面向上 如下图所示 将重力和拉力进行正交分解 它们在两坐标轴上的分量分别为g1 mgsin g2 mgcos fx fcos fy fsin 1 瞬时性问题 1 特点 变化前后 一些渐变量还没有来得及变化 但突变量却可以变化 2 方法 分析此刻前后 找出突变量和未变量 并分析它们的大小 3 常见情况 连接物体的弹簧 细绳等突然断裂 瞬间状态与临界问题 2 临界问题 1 特点 连接着两种或多种情况 是物体运动变化过程中的一个临界点或衔接点 此时隐含着一些关键量 如物体从连接到分离的临界 fn 0 运动过程中v 0 vmax等 2 方法 极限法 在题目中如出现 最大 最小 刚好 等词语时一般隐含着临界问题 处理这类问题时 可把物理问题 或过程 推向极端 从而使临界状态暴露出来 假设法 有些物理过程中没有明显的临界问题的线索 但在变化过程中有可能出现临界问题 也可能不出现临界问题 解答这类问题一般用假设法 常见情况 当两个物体将要分离或刚要接触时 fn 0 即为临界点 另外静摩擦力f静 0时是力的方向变化的临界点 例2 如图4 2所示 一细线的一端固定于倾角为 30 的光滑楔形块a的顶端处 细线的另一端拴一质量为m的小球 1 当滑块至少以多大的加速度a向左加速运动时 小球对滑块压力为零 2 当滑块以a 2g的加速度向左加速运动时 小球对线的拉力为多大 图4 2 1 连接体连接体是指在所研究的问题中涉及的多个物体 或叠放在一起 或并排挤在一起 或用绳 杆联系在一起 组成的系统 也叫物体组 整体法 隔离法解决连接体问题 2 解决连接体问题的基本方法处理连接体问题的方法 整体法与隔离法 要么先整体后隔离 要么先隔离后整体 不管用什么方法解题 所使用的规律都是牛顿运动定律 1 解答问题时 决不能把整体法和隔离法对立起来 而应该把这两种方法结合起来 从具体问题的实际情况出发 灵活选取研究对象 恰当选择使用隔离法或整体法 在连接体内各物体具有相同的加速度时 可先把连接体当成一个整体 分析受到的外力及运动情况 利用牛顿第二定律求出加速度 若要求连接体内各物体相互作用的内力 则需把物体隔离 对某个物体单独进行受力分析 再利用牛顿第二定律对该物体列式求解 2 在使用隔离法解题时 所选取的隔离对象可以是连接体中的某一个物体 也可以是连接体的某一部分物体 包含两个或两个以上的单个物体 而这 某一部分 的选取 也应根据问题的实际情况灵活处理 例3 如图4 3所示 一个质量为m的物体a放在光滑的水平桌面上 通过细绳绕过