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力的正交分解原则 名师课堂|中学数学热学“小锦囊”

更新时间:2023-10-12 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

匀变速直线运动的基本公式和结论应用G42物理好资源网(原物理ok网)

三个公式的理解G42物理好资源网(原物理ok网)

位移时间、速度时间、位移速率,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动问题的基石。三个公式中的数学量x、a、v0、v均为矢量,在应用时,通常是以初速率方向为正,但凡与v0方向相同的x、a、v均为正值,反之为负值,当v0=0时,通常以a方向为正。这样就将矢量运算转化为了代数运算,使问题简单化。G42物理好资源网(原物理ok网)

巧用结论式简化解题过程G42物理好资源网(原物理ok网)

推测①中间时刻瞬时速率等于这段时间内的平均速率,即;G42物理好资源网(原物理ok网)

推测②初速率为零的匀变速直线运动,第一秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶……;G42物理好资源网(原物理ok网)

推测③连续相等时间间隔T内的位移之差相等Δx=aT2,也可以推广到xm-xn=(m-n)aT2(式中m、n表示所取的时间间隔的序号)。G42物理好资源网(原物理ok网)

正确处理追及、图像、表格三类问题G42物理好资源网(原物理ok网)

追及类问题及其解答方法和通法G42物理好资源网(原物理ok网)

通常是指两个物体同方向运动,因为各自的速率不同前者追上后者的问题。追及问题的实质是剖析讨论两物体在相同时间内能否抵达相同的空间位置问题。解决这种问题要注意"两个关系"和"一个条件","两个关系"即时间关系和位移关系;"一个条件"即二者速率相等,它常常是物体间能够追上或两物体距离最大、最小的临界条件,也是剖析判定问题的切入点。画出运动示意图,在图上标出已知量和未知量,再找寻位移关系和速率关系是解决这种问题的通用方法。G42物理好资源网(原物理ok网)

怎么剖析图象类问题G42物理好资源网(原物理ok网)

图象类问题是借助数形结合的思想剖析物体的运动,是中考必考的一类题型。找寻纵座标和横座标所代表的两个数学量间的函数关系,将化学过程"翻译"成图象,或将图象还原成化学过程,是解这种问题的通法。弄清图线的形状是直线还是曲线,截距、斜率、面积所代表的数学意义是解答问题的突破口。G42物理好资源网(原物理ok网)

何为表格类问题G42物理好资源网(原物理ok网)

表格类问题就是将两个或几个数学量间的关系以表格的方式诠释下来,让考生从表格中获取信息的一类考题。这也是近些年来中考时常出现的一类考题。既可以出现在实验题中也可以出现在估算题中。解决这种试卷的通法是观察表格中的数据,结合运动学公式探访相关数学量间的联系,之后求解。G42物理好资源网(原物理ok网)

追及问题中的多解问题G42物理好资源网(原物理ok网)

注意追及问题中的多解现象G42物理好资源网(原物理ok网)

在以下几种情况中通常存在2次相遇的问题:①两个匀加速运动之间的追及(加速度小的追赶加速度大的);②匀减速运动追匀速运动;③匀减速运动追赶匀加速运动;④两个匀减速运动之间的追及(加速度大的追赶加速度小的)。G42物理好资源网(原物理ok网)

追及问题中是否多解的条件G42物理好资源网(原物理ok网)

除前面提及的两个物体的运动性质外,两物体间的初始距离s0是阻碍着能够追上、能相遇几次的条件。G42物理好资源网(原物理ok网)

养成严谨的思维习惯,谨防漏解G42物理好资源网(原物理ok网)

①认真审题,剖析两物体的运动性质,画出物体间的运动示意图。②根据两物体的运动性质,紧扣上面提及的"两个关系"和"一个条件"分别列举两个物体的位移多项式,要注意将两个物体运动时间的关系,反映在多项式中,之后由运动示意图找出两物体位移间的关联多项式。思维程序如图所示。G42物理好资源网(原物理ok网)

受力剖析的基本方法和技巧G42物理好资源网(原物理ok网)

对物体进行受力剖析,主要根据力的概念,剖析物体所遭到的其他物体的作用。具体方式如下:G42物理好资源网(原物理ok网)

1.明晰研究对象,即首先确定要剖析那个物体的受力情况。G42物理好资源网(原物理ok网)

2.隔离剖析:将研究对象从周围环境中隔离下来,剖析周围物体对它施加了什么作用。G42物理好资源网(原物理ok网)

3.按一定次序剖析:口诀是"一重、二弹、三磨擦、四其他",即先剖析重力,再剖析弹力和磨擦力。其中重力是非接触力,容易遗漏;弹力和磨擦力的有无要根据其形成条件,切勿偏颇陡然添加力。G42物理好资源网(原物理ok网)

力的正交分解原则_力的分解正交分解法_力正交分解的情况有哪些G42物理好资源网(原物理ok网)

4.画好受力剖析图。要按次序检测受力剖析是否全面,做到不"多力"也不"少力"。G42物理好资源网(原物理ok网)

求解平衡问题的三种矢量解法G42物理好资源网(原物理ok网)

1.合成法G42物理好资源网(原物理ok网)

所谓合成法,是依据力的平行四边形定则,先把研究对象所受的某两个力合成,之后按照平衡条件剖析求解。合成法是解决共点力平衡问题的常用技巧,此方式简捷明了,十分直观。G42物理好资源网(原物理ok网)

2.分解法G42物理好资源网(原物理ok网)

所谓分解法,是依据力的作用疗效,把研究对象所受的某一个力分解成两个分力,之后按照平衡条件剖析求解。分解法是解决共点力平衡问题的常用技巧。运用此方式要对力的作用疗效有着清楚的认识,根据力的实际疗效进行分解。G42物理好资源网(原物理ok网)

3.正交分解G42物理好资源网(原物理ok网)

正交分解法,是把力沿两个互相垂直的座标轴(x轴和y轴)进行分解,再在这两个座标轴上求合力的方式。由物体的平衡条件可知,Fx=0,Fy=0。G42物理好资源网(原物理ok网)

(1)正交分解法是解决共点力平衡问题的常用技巧力的正交分解原则,尤其是当物体受力较多且不在同仍然线上时,应用该法可以起到事半功倍的疗效。G42物理好资源网(原物理ok网)

(2)正交分解法是一种纯粹的物理方式,构建座标轴时可以不考虑力的实际作用疗效。这也是此法与分解法的不同。分解的最终目的是为了合成(求某一方向的合力或总的合力)。G42物理好资源网(原物理ok网)

(3)座标系的构建方法。应该本着须要分解的力尽量少的原则来构建座标系,例如斜面上的平衡问题,通常沿平行斜面和垂直斜面构建直角座标系,这样斜面的支持力和磨擦力就落在座标轴上,只需分解重力即可。其实,具体问题要具体剖析,座标系的选定不是一成不变的,要根据题目的具体情境和通感灵活选定。G42物理好资源网(原物理ok网)

关于磨擦力的剖析与判定G42物理好资源网(原物理ok网)

1.磨擦力形成的条件G42物理好资源网(原物理ok网)

两物体直接接触、相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动的趋势。这四个条件缺一不可。两物体间有弹力是这两物体间有磨擦力的必要条件(没有弹力不可能有磨擦力)。G42物理好资源网(原物理ok网)

2.磨擦力的方向G42物理好资源网(原物理ok网)

(1)磨擦力方向总是顺着接触面,和物体间相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。(2)磨擦力的方向和物体的运动方向可能相同(作为动力),可能相反(作为阻力),可能垂直(作为匀速圆周运动的向心力)力的正交分解原则,可能成任意角度。G42物理好资源网(原物理ok网)

学习牛顿第一定理必需要注意的三个问题G42物理好资源网(原物理ok网)

1.牛顿第一定理包含了两层涵义:G42物理好资源网(原物理ok网)

①保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性;物体的运动不须要力来维持;②要使物体的运动状态改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的缘由。G42物理好资源网(原物理ok网)

2.牛顿第一定理导入了两个概念:G42物理好资源网(原物理ok网)

①力的概念。力是改变物体运动状态(即改变速率)的缘由。又按照加速度定义,速率变化就一定有加速度,所以可以说力是使物体形成加速度的缘由(不能说"力是形成速率的缘由"、"力是维持速率的缘由",也不能说"力是改变加速度的缘由")。②惯性的概念。一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。G42物理好资源网(原物理ok网)

3.牛顿第一定理描述的是理想情况下物体的运动规律。G42物理好资源网(原物理ok网)

它描述了物体在不受任何外力时如何运动。而不受外力的物体是不存在的。物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定理当作牛顿第二定理在F=0时的特例,因而不能说牛顿第一定理是实验定理。G42物理好资源网(原物理ok网)

应用牛顿第二定理的常用技巧G42物理好资源网(原物理ok网)

1.合成法G42物理好资源网(原物理ok网)

首先确定研究对象,画出受力剖析图,顺着加速度方向将各个力根据力的平行四边形定则在加速度方向上合成,直接求出合力,再依照牛顿第二定理列式求解。此方式被称为合成法,具有直观简便的特性。G42物理好资源网(原物理ok网)

力正交分解的情况有哪些_力的分解正交分解法_力的正交分解原则G42物理好资源网(原物理ok网)

2.分解法G42物理好资源网(原物理ok网)

确定研究对象,画出受力剖析图,按照力的实际作用疗效,将某一个力分解成两个分力,之后按照牛顿第二定理列式求解。此方式被称为分解法。分解法是应用牛顿第二定理解题的常用技巧。但此法要求对力的作用疗效有着清楚的认识,要根据力的实际疗效进行分解。G42物理好资源网(原物理ok网)

3.正交分解法G42物理好资源网(原物理ok网)

确定研究对象,画出受力剖析图,构建直角座标系,将相关斥力投影到互相垂直的两个座标轴上,之后在两个座标轴上分别求合力,再依照牛顿第二定理列式求解的方式被称为正交分解法。直角座标系的选定,原则上是任意的。但构建的不合适,会给解题带来很大的麻烦。怎样快速确切的构建座标系,要根据题目的具体情境而定。正交分解的最终目的是为了合成。G42物理好资源网(原物理ok网)

4.用正交分解法求解牛顿定理问题的通常步骤G42物理好资源网(原物理ok网)

①受力剖析,画出受力图,构建直角座标系,确定正方向;②把各个力向x轴、y轴上投影;③分别在x轴和y轴上求各分力的代数和Fx、Fy;④沿两个座标轴列多项式Fx=max,Fy=may。假如加速度正好沿某一个座标轴,则在另一个座标轴上列举的是平衡多项式。G42物理好资源网(原物理ok网)

牛顿第二定理在两类动力学基本问题中的应用G42物理好资源网(原物理ok网)

不论是已知运动求受力,还是已知受力求运动,做好"两剖析"是关键,即受力剖析和运动剖析。受力剖析时画出受力图,运动剖析时画出运动草图能起到"事半功倍"的疗效。G42物理好资源网(原物理ok网)

滑块与轮滑类问题的解法与方法G42物理好资源网(原物理ok网)

1.处理滑块与轮滑类问题的基本思路与技巧是哪些?G42物理好资源网(原物理ok网)

判定滑块与轮滑间是否存在相对滑动是思索问题的着眼点。方式有整体法隔离法、假设法等。即先假定滑块与轮滑相对静止,之后按照牛顿第二定理求出滑块与轮滑之间的磨擦力,再讨论滑块与轮滑之间的磨擦力是不是小于最大静磨擦力。G42物理好资源网(原物理ok网)

2.滑块与轮滑存在相对滑动的临界条件是哪些?G42物理好资源网(原物理ok网)

(1)运动学条件:若两物体速率和加速度不等,则会相对滑动。G42物理好资源网(原物理ok网)

(2)动力学条件:假定两物体间无相对滑动,先用整体法算出一起运动的加速度,再用隔离法算出其中一个物体"所须要"的磨擦力f;比较f与最大静磨擦力fm的关系,若fG42物理好资源网(原物理ok网)

3.滑块滑离轮滑的临界条件是哪些?G42物理好资源网(原物理ok网)

当轮滑的宽度一定时,滑块可能从轮滑滑下,正好滑到轮滑的边沿达到共同速率是滑块滑离轮滑的临界条件。G42物理好资源网(原物理ok网)

竖直面内的圆周运动巧理解G42物理好资源网(原物理ok网)

1.竖直面内圆周运动的两类模型的动力学条件G42物理好资源网(原物理ok网)

在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动至轨道最低点时的受力情况可分为两类。一是无支撑(如球与绳联结,沿内轨道的"过山车"等),称为"绳(环)约束模型",二是有支撑(如球与杆联接,在弯头内的运动等),称为"杆(管线)约束模型"。G42物理好资源网(原物理ok网)

(1)对于"绳约束模型",在圆轨道最低点,当弹力为零时,物体的向心力最小,仅由重力提供,由mg=mv2/r,得临界速率。(2)对于"杆约束模型",在圆轨道最低点,因有支撑,故最小速率可为零,不存在脱离轨道的情况。物体除受向上的重力外,还受相关弹力作用,其方向可向上,也可向下。当物体速率形成离心运动,弹力应向上;当弹力向下。G42物理好资源网(原物理ok网)

2.解答竖直面内圆周运动的基本思路和解题技巧G42物理好资源网(原物理ok网)

"两点一过程"是解决竖直面内圆周运动问题的基本思路。"两点",即最低点和最高点。在最低点和最高点对物体进行受力剖析,找出向心力的来源,列牛顿第二定理的等式;"一过程",即从最低点到最高点,用动能定律将这两点的动能(速率)联系上去。G42物理好资源网(原物理ok网)

"绳连"问题的解法与方法G42物理好资源网(原物理ok网)

1.求解"绳连"问题的根据是哪些?G42物理好资源网(原物理ok网)

"绳连"问题,即绳子末端速率的分解问题,是学习运动的合成与分解知识的一个难点,问题是搞不清哪一个是合速率,哪一个是分速率。求解"绳连"问题的根据,即合运动与分运动的疗效相同,具有等效性。物体相对于给定参照物(通常为地面)的实际运动是合运动,实际运动的方向就是合运动的方向。物体的实际运动,可以根据其实际疗效,分解为两个分运动。G42物理好资源网(原物理ok网)

2.求解"绳连"问题的具体方式是哪些?G42物理好资源网(原物理ok网)

解决"绳连"问题的具体方式可以概括为:绳端的速率是合速率,绳端的运动包含了两个分疗效:沿绳分运动(伸长或减短),垂直绳的分运动(转动),故可以将绳端的速率分解为,沿绳(伸长或收缩)方向的分速率和垂直于绳的分速率。另外,同一条绳子的两端沿绳的分速率大小相等。G42物理好资源网(原物理ok网)

怎样获取中学内部学习资料?G42物理好资源网(原物理ok网)

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