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(初中英语)正交分解法的使用步骤及解题技巧

2023-07-23 17:10:03课外拾零111

在公共点力平衡问题中,当研究对象受到四个或四个以上的力时,一般没有办法直接通过合力来解决问题。 这时我们采用的方法就是正交分解法。 本文就和大家详细讲一下正交分解法的步骤、解题方法以及注意事项。4U4物理好资源网(原物理ok网)

正交分解的使用一般有以下五个步骤:4U4物理好资源网(原物理ok网)

① 选择研究对象,分析对象的受力情况;4U4物理好资源网(原物理ok网)

②建立直角坐标系,使尽可能多的力落在坐标轴上;4U4物理好资源网(原物理ok网)

③ 将不在坐标轴上的力分别沿x轴和y轴分解;4U4物理好资源网(原物理ok网)

④ 由平衡条件可知,x轴、y轴方向的合力Fx、Fy应分别等于0,并枚举相应的多项式;4U4物理好资源网(原物理ok网)

⑤结合相关规律和公式解决问题。4U4物理好资源网(原物理ok网)

下面以例题的方式详细讲解解题方法以及使用过程中的注意事项。4U4物理好资源网(原物理ok网)

① 选择研究对象,分析对象的受力情况;4U4物理好资源网(原物理ok网)

本题的研究对象是“重量G=100N的物体4U4物理好资源网(原物理ok网)

力分析通常按照重力、弹性、摩擦力的顺序进行分析。4U4物理好资源网(原物理ok网)

如果问题中给出一个已知的力,这个已知的力一般是拉力或推力,属于弹力。 在弹力中,通常先分析已知的力,然后再分析其他弹力。 因此实际分析过程可以按照重力、已知力、弹力、摩擦力的顺序进行。4U4物理好资源网(原物理ok网)

受力分析的过程不仅指出防止泄漏或多重受力的顺序,而且需要标准的绘图和标准的书写符号。4U4物理好资源网(原物理ok网)

一力一箭,一力一符!4U4物理好资源网(原物理ok网)

通常重力用“G”或“mg”表示; 弹力中的支撑力或压力用“N”或“FN”表示,拉力用“T”或“FT”表示; 摩擦力用“f”或“Ff”表示; 如果问题中给出了符号,则使用问题中的符号,如果存在多个弹力或摩擦力,则使用下标来区分。4U4物理好资源网(原物理ok网)

本课题的受力分析如下:4U4物理好资源网(原物理ok网)

重力方向垂直向上;4U4物理好资源网(原物理ok网)

已知力的方向由问题中给出的方向确定;4U4物理好资源网(原物理ok网)

弹力的方向垂直于接触面并指向受力物体,如果是绳索拉力,则沿着绳索收缩的方向;4U4物理好资源网(原物理ok网)

摩擦力的方向与相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。4U4物理好资源网(原物理ok网)

②建立直角坐标系,使尽可能多的力落在坐标轴上;4U4物理好资源网(原物理ok网)

力的正交分解法原理_力的正交分解法的基本过程_力正交分解的情况有哪些4U4物理好资源网(原物理ok网)

③ 将不在坐标轴上的力分别沿x轴和y轴分解;4U4物理好资源网(原物理ok网)

最终受力分析结果如下:4U4物理好资源网(原物理ok网)

④ 由平衡条件可知,x轴、y轴方向的合力Fx、Fy应分别等于0,并枚举相应的多项式;4U4物理好资源网(原物理ok网)

由上图可知,原来物体受到G、F、N、f4力的作用,F分解为Fx、Fy后,物体就变成受到G、Fx、Fy、N、f5力的作用。4U4物理好资源网(原物理ok网)

在x轴上,负半轴上的力等于正半轴上的力,4U4物理好资源网(原物理ok网)

即f=Fx①4U4物理好资源网(原物理ok网)

在 y 轴上,负半轴上的力等于正半轴上的力,4U4物理好资源网(原物理ok网)

即N+Fy=mg②4U4物理好资源网(原物理ok网)

⑤结合相关规律和公式解决问题。4U4物理好资源网(原物理ok网)

其中Fx=Fcosθ③4U4物理好资源网(原物理ok网)

Fy=Fsinθ④4U4物理好资源网(原物理ok网)

结合①-④得f=17.32N力的正交分解法的基本过程,N=90N4U4物理好资源网(原物理ok网)

通过以上实例的分析,我们可以看出,利用正交分解法解决公共点力平衡问题的关键是画出准确、规范的受力分析图,而要画出好的受力分析图,就需要对受力进行按顺序进行分析,并用标准化的符号进行标记。4U4物理好资源网(原物理ok网)

总之,力分析过程中的每一次偷懒,都会为后续的分析和制定增加一个额外的障碍。4U4物理好资源网(原物理ok网)

受力分析图准确、规范,列公式只是“从图上写”。4U4物理好资源网(原物理ok网)

接下来分析两个样题。4U4物理好资源网(原物理ok网)

受力分析过程如下:4U4物理好资源网(原物理ok网)

最终成品图如下:4U4物理好资源网(原物理ok网)

力正交分解的情况有哪些_力的正交分解法的基本过程_力的正交分解法原理4U4物理好资源网(原物理ok网)

列公式如下:4U4物理好资源网(原物理ok网)

在x轴上,f=Fx①4U4物理好资源网(原物理ok网)

y轴上,N=mg+Fy②4U4物理好资源网(原物理ok网)

其中Fx=Fcosθ③4U4物理好资源网(原物理ok网)

Fy=Fsinθ④4U4物理好资源网(原物理ok网)

f=μN⑤4U4物理好资源网(原物理ok网)

结合①-⑤得:μ=0.44U4物理好资源网(原物理ok网)

受力分析流程如图所示:4U4物理好资源网(原物理ok网)

受力分析结果如图所示:4U4物理好资源网(原物理ok网)

当物体在斜坡上运动时,通常会沿着两个方向构建笛卡尔坐标系:斜坡和垂直斜坡!4U4物理好资源网(原物理ok网)

列公式如下:4U4物理好资源网(原物理ok网)

在x轴上力的正交分解法的基本过程,f+Gx=F①4U4物理好资源网(原物理ok网)

y轴上,N=Gy②4U4物理好资源网(原物理ok网)

其中Gx=mgsinθ③4U4物理好资源网(原物理ok网)

Gy=mgcosθ④4U4物理好资源网(原物理ok网)

f=μN⑤4U4物理好资源网(原物理ok网)

结合①-⑤得:m=2kg4U4物理好资源网(原物理ok网)

结论:4U4物理好资源网(原物理ok网)

受力分析是整个热研究的基本技能。 在学习之初就应该认真对待。 基础打好了,后面的路就会好走。 基础不扎实,接下来的每一步都会困难重重!4U4物理好资源网(原物理ok网)