20xx人教版高中物理必修一43牛顿第二定律2

20xx人教版高中物理必修一43牛顿第二定律2内容摘要：

正交分解法。 ① 矢量合成法 若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向。 加速度的方向就是物体所受合力的方向。 反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力。 ② 正交分解法 当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力。 应用牛顿第二定律求加速度，在实际应用中常将受力分解，且将加速度所在的方向选为 x 轴或 y 轴，有时也可分解加速度，即 Fx＝ maxFy＝ may。 对于多个物体组成的系统，若各个物体加速度相同，则可以看作一个整体来应用牛顿第二定律，否则不能看成一个整体。 [ 典题探究 ] 例 2 [ 2 0 1 5 广州高一检测 ] 如图所示，粗糙水平面上的物体在水平拉力 F 作用下做匀加速直线运动，现使 F 不断减小到零，则在滑动过程中 ( ) A ．物体的加速度不断减小，速度不断增大 B ．物体的加速度不断增大，速度不断减小 C ．物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大 D ．物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小 ( 1 ) 物体在水平方向受哪些力的作用。 ( 2 ) F 不断减小到零的过程中，物体受到的合外力如何变化。 提示： 水平推力 F 和向左的滑动摩擦力 F f。 提示： 先减小后增大。 [ 规范解答 ] 合外力决定加速度的大小，滑动中的物体所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力，因为F 逐渐减小，所以合外力先减小后反向增大，由 a ＝Fm可知物体的加速度先减小后反向增大；速度是增大还是减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向是否相同，前一阶段加速度与速度方向相同，所以速度增大，后一阶段加速度与速度方向相反，所以速度减小，因此 D 正确。 定性应用牛顿第二定律的几个问题 ( 1 ) 只要加速度的方向与运动方向一致，不管加速度是增大还是减小，物体的速度都增大；只要加速度的方向与运动方向相反，不管加速度是增大还是减小，物体的速度都减小。 ( 2 ) 物体的运动情况由物体的初速度和所受的合外力决定。 ( 3 ) 物体有最大速度的条件：加速运动到加速度等于零。 【变式训练】 将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小 a 与时间 t 关系 的图象，可能正确的是 ( ) [ 解析 ] 皮球在上升过程中速度越来越小，所以空气阻力越来越小，重力与空气阻力的合力越来越小，所以加速度越来越小，一开始加速度最大，后来减小得越来越慢，最后速度为零时，加速度变为重力加速度，所以答案选 C。 例 3 一辆小车在水平地面上沿直线行驶，在车厢上悬挂的摆球相对小车静止，其悬线与竖 直方向成 θ 角，如图所示。 问小车的加速度多大，方向怎样。 [ 规范解答 ] 解法一 ( 利用合成法求解 ) 摆球的受力情况如图甲所示。 由图可知， 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 ) 摆球的受力情况如图乙所示，在水平方向上有 由牛顿第二定律得： F s in θ ＝ ma ① 在竖直方向上有 F c。