2020高考物理講練系列學(xué)案：二力合成法與正交分解法

1、2020高考物理精品講練系列學(xué)案：二力合成法與正交分解法要點(diǎn)一二力合成法n即學(xué)即用1. 一輛小車(chē)在水平面上行駛，懸掛的擺球相關(guān)于小車(chē)靜止 ，同時(shí)懸繩與豎直方向成 e角，如圖所示，以下關(guān)于小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情形正確的選項(xiàng)是A加速度方向向左，大小為gtan 0B.加速度方向向右，大小為gtan 0C加速度方向向左，大小為gsin 0D.加速度方向向右，大小為gsin 0答案 A要點(diǎn)二正交分解法2.如下圖，質(zhì)量為m的人站在自動(dòng)扶梯上，扶梯正以加速度a向上減速運(yùn)動(dòng)，a與水平方向的夾角為 8.求人受的支持力和摩擦力.請(qǐng)用兩種建立坐標(biāo)系的方法分不求解 .紜7m Smi 支 題型探究 題型1 依照二力合成法確定物體

2、的加速度【例1】如下圖，小車(chē)在斜面上沿斜面向下運(yùn)動(dòng) ，當(dāng)小車(chē)以不同的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí) ，系在小車(chē)頂,方向沿斜面向下部的小球分不如圖中所示三種狀態(tài).中細(xì)線呈豎直方向，中細(xì)線垂直斜面，中細(xì)線水平.試分不求出上述三種狀態(tài)中小車(chē)的加速度.斜面傾角為e答案 a=0a=gsin。，方向沿斜面向下a=gsin題型2正交分解法的應(yīng)用【例2】風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向的、大小能夠調(diào)劑的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑如下圖1當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí)，調(diào)劑風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的 0.5倍，求小球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù).2保持小球所受風(fēng)力不

3、變，使桿與水平方向間夾角為 37。并固定，那么小球從靜止動(dòng)身在細(xì)桿上滑下距離 s 所需時(shí)刻為多少？sin 37 =0.6,cos 37 =0.8答案 10.52匡3g題型3傳送帶上的物理咨詢題【例3】如下圖，傳送帶與水平面的夾角為0 =37 ,其以4 m/s的速度向上運(yùn)行,在傳送帶的底端A處無(wú)初速度地放一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的物體，它與傳送帶間=0.8, AB間B為頂端長(zhǎng)度為 25 m.試回答以下咨詢題：1講明物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)相對(duì)地球 2物體從A到B的時(shí)刻為多少？ g=10 m/s2答案 1由題設(shè)條件知 tan 37 =0.75,=0.8,因此有tan 37 物體在斜面?zhèn)魉蛶夏芴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，物

4、體開(kāi)始無(wú)初速度放在傳送帶上 ，起初時(shí)期：對(duì)物體受力分析如右圖所示依照牛頓第二定律可知mg TOC o 1-5 h z N=mgpos 37 求解得 a=g叱 cos 37 -sin 37 =0.4 m/s 2設(shè)物體在傳送帶上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)刻t 1及位移Si ,因Vo=02-a=0.4 m/svt=4 m/s依照勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：vt=at 11 Os1= at2代入數(shù)據(jù)得：t1=10 Ssi=20 m 25 m。講明物體將連續(xù)跟隨傳送帶一起向上勻速運(yùn)動(dòng)，物體在第二時(shí)期勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)刻12:t2=4 20s 1.25 v 4因此物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為：物體起初由靜止起以a=0.4 m/s2做勻加速直

5、線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到傳送帶速度后，便以傳送帶速度做勻速運(yùn)動(dòng).211.25 s 跟蹤訓(xùn)練 一.如下圖，動(dòng)力小車(chē)內(nèi)有一豎桿，桿頂端用細(xì)繩拴一質(zhì)量為m的小球.當(dāng)小車(chē)角為30的斜面勻加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩與桿的夾角為60 ,小車(chē)的加速度為A. 3B. gC , 3 gD. g2答案 B.如下圖，傾斜索道與水平面夾角為37。，當(dāng)載人車(chē)廂沿鋼索勻加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)人對(duì)廂底的壓力為其重量的1.25倍，那么車(chē)廂對(duì)人的摩擦力為其體重的A一倍B. 1倍C芻倍434答案 B.如下圖，質(zhì)量為m的物體放在傾角為“的斜面上，物體和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為力F,使物體沿斜面向上以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么F為多少？較案 m(a gsin

6、gcos ) cos sin,車(chē)廂里的W ,如沿水平方向加一個(gè).如下圖，傳送帶以恒定的速度 v=10 m/s運(yùn)動(dòng)，傳送帶與水平面的夾角0為勺人37。，PQ=16 m,將一小物塊無(wú)初速地放在傳送帶上P點(diǎn)，物塊與此傳送帶/ 間的動(dòng)摩擦因數(shù)（1=0.5, g=10m/s 2.求當(dāng)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小物塊運(yùn)動(dòng)到 Q點(diǎn) /的時(shí)刻為多少？sin37 =0.6,cos 37 =0.8答案4 s*一活頁(yè)作業(yè)* .如下圖，在光滑的水平面上，質(zhì)量分不為m和m的木塊A和B之間用輕彈簧相連，在拉a1和a2,那力F作用下，以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻突然撤去拉力F,此瞬時(shí)A和B的加速度為ai=a2=0a產(chǎn)a,

7、a2=0c c _mim2oC ai=a, a2 amim2mlm2D. a產(chǎn)a,出m1 a a m2答案 D2.如下圖，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上,從接觸彈簧開(kāi)始到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中,以下表達(dá)中正確的選項(xiàng)是A.小球的速度一直減小C.小球加速度的最大值一定大于重力加速度D.在該過(guò)程的位移中點(diǎn)上小球的速度最大B.小球的加速度先減小后增大答案 BC 3.如下圖，水平面絕緣且光滑，彈簧左端固定，右端連一輕質(zhì)絕緣擋板，空間存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶正電小球在電場(chǎng)力和擋板壓力作用下靜止.假設(shè)突然將電場(chǎng)反向，那么小球加速度的大小隨位移 x變化的關(guān)系圖象可能是以下圖中的答案 A.如下圖，在

8、一個(gè)盛有水的容器內(nèi)靜止一木塊,當(dāng)容器由靜止開(kāi)始以加速度過(guò)程中木塊相關(guān)于水面A.上升B.下降C不變答案 C.2018 日照一中月考在水平地面上運(yùn)動(dòng)的小車(chē)車(chē)廂底部有g(shù)下降，那么在此和車(chē)廂通過(guò)一根水平輕彈簧相連接，彈簧的勁度系數(shù)為k.在車(chē)廂的頂部用一根細(xì)線懸掛一質(zhì)量為千.某段時(shí)刻內(nèi)發(fā)覺(jué)細(xì)線與豎直方向的夾角為e ,在這段時(shí)刻內(nèi)木塊與車(chē)持相對(duì)靜止，如下圖.不計(jì)木塊與車(chē)廂底部的摩擦力，那么在這段時(shí)刻內(nèi)彈R1的小廂也?；傻男巫兞繛閙1g .A. -tank0ktan(ml m2)gtank(mi Q)gktan答案 A6.彈簧秤用細(xì)線系兩個(gè)質(zhì)量都為m的小球，現(xiàn)讓兩小球在同一水平面內(nèi)做勻速圓球始終在過(guò)圓心的直

9、徑的兩端，如下圖，現(xiàn)在彈簧秤讀數(shù)為周運(yùn)動(dòng)，兩A.大于mgB.小于2 mgC等于2mgD.無(wú)法判定答案C7.引體向上是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng).該運(yùn)動(dòng)的規(guī)范動(dòng)作是：兩手正握單杠，由懸垂開(kāi)始，上拉時(shí)，下額須超過(guò)單杠面，下放時(shí)，兩臂放直，不能曲臂如下圖.如此上拉下放，重復(fù)動(dòng)作，達(dá)到錘煉臂力和腹肌的目的.關(guān)于做引體向上動(dòng)作時(shí)人的受力，以下判定正確的選項(xiàng)是A.上拉過(guò)程中，人受到兩個(gè)力的作用B.上拉過(guò)程中，單杠對(duì)人的作用力大于人的重力C.下放過(guò)程中，單杠對(duì)人的作用力小于人的重力D.下放過(guò)程中，在某瞬時(shí)人可能只受到一個(gè)力的作用答案 AD8.如下圖，天平左盤(pán)上放著盛水的杯子，杯底用細(xì)繩系著一木質(zhì)小球，右祛碼

10、，現(xiàn)在天平處于平穩(wěn)狀態(tài)，假設(shè)細(xì)繩斷裂小球加速上升過(guò)程中，天盤(pán)上放著平平穩(wěn)狀態(tài)將發(fā)生如何樣的變化A.仍舊平穩(wěn)B.右盤(pán)上升，左盤(pán)下降C.左盤(pán)上升，右盤(pán)下降D.無(wú)法判定答案 C9.如下圖，小車(chē)沿水平面向右做加速直線運(yùn)動(dòng)，車(chē)內(nèi)固定的硬桿和水平面的夾角桿的頂端固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球.當(dāng)車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度逐步增大時(shí)，桿對(duì)小作用力Fi至F4變化的受力圖形OO沿桿方向可能是以下圖中的為0 ,球的答案 C.如下圖，彈簧S的上端固定在天花板上,下端連一小球A,球A與球B之間用線相連.球B與球C之間用彈 簧&相連.A、B、C的質(zhì)量分不為RA、g、m,彈簧與線的質(zhì)量均不計(jì).開(kāi)始時(shí)它們都處|51 在靜 TOC o 1-5

11、 h z 止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將A、B間的線突然剪斷，求線剛剪斷時(shí) A、B、C的加速度.50tf答案mB mCg,方向向上mB_mCg,方向向下 0RamA|.如下圖，質(zhì)量為m=1 kg的小球穿在傾角為8=30的斜桿上，球恰好能在桿上勻速下滑.假設(shè)球受到一個(gè)大小為F=20 N的水平推力作用，可使小球沿桿向上加速滑動(dòng)g取 10 m/s 2.求：1小球與斜桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)的大小.，二2小球沿桿向上加速滑動(dòng)時(shí)的加速度大小答案1號(hào) 21.55 m/s 2.如下圖，某同學(xué)在豎直上升的升降機(jī)內(nèi)研究升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.他在升降機(jī)的水平地板上安放了一臺(tái)壓力傳感器能及時(shí)準(zhǔn)確顯示壓力大小，壓力傳感器上表面水平，上面放置了一個(gè)

12、質(zhì)量為1 kg的木塊，在t =0時(shí)刻升降機(jī)從地面由靜止開(kāi)始上升，在t =10 s時(shí)上升了 H同時(shí)速度恰好減為零.他依照記錄的壓力數(shù) 據(jù)繪制了壓力隨時(shí)刻變化的關(guān)系圖象.請(qǐng)你依照題中所給條件和圖象信息回答以下咨詢題.g取10 m/s21題中所給的10 s內(nèi)加5/7N1甘 io lift,那么該段時(shí)刻內(nèi)升降機(jī)是如何運(yùn)動(dòng)的10i度H為維壓力傳感）2假如上升過(guò)程中某段時(shí)刻內(nèi)壓力傳感器顯示的示數(shù)為零答案 128 m 2做加速度大小為 g的勻減速運(yùn)動(dòng).2018 西昌模擬如下圖，P為位于某一高度處的質(zhì)量為m的物塊，B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的專門(mén)長(zhǎng)平板，MM=1/10,平板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=2.0 X 10-2.在板的上表面上方，存在一定厚度的相互作用區(qū)域，如圖中畫(huà)虛線的部分，當(dāng)物塊P進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí)，B便有豎直向上的恒力F作用于P, F=amg a=51.