摘 要:在高中物理力學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,我們經(jīng)常會遇見各種各樣的受力分析,在這種類型的題目中,我們需要用到正交分解法將力進(jìn)行分解,做到化繁為簡.正交分解法就是將力分解為兩個垂直方向的分力,然后對各個方向的分力進(jìn)行求解,最后解決實際問題.掌握正交分解法有助于同學(xué)們在力學(xué)物理問題求解中,化難為易.
關(guān)鍵詞:正交分解法;力學(xué);受力分析;高中物理
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-0333(2023)18-0074-03
收稿日期:2023-03-25
作者簡介:王一龍(1980.10-),男,江蘇省宿遷人,本科,中學(xué)一級教師,從事高中物理教學(xué)研究.
要高效使用正交分解法,就需要掌握正交分解法的原理及應(yīng)用步驟,在使用正交分解法中,建立平面直角坐標(biāo)系,認(rèn)真審題,知道解決問題的目標(biāo),不要做無用功.
1 怎樣建立直角坐標(biāo)系
平面直角坐標(biāo)系多是在水平面上建立的,但是當(dāng)我們在解答物理問題時,遇見不在水平地面上的物體,如何建立直角坐標(biāo)系呢?下面舉些例題進(jìn)行例證[1].
例題1 在豎直的墻壁上有一個質(zhì)量為2 kg的小方塊,它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25,如果現(xiàn)在使用一個30 N的推力F沿著斜向上的方向推這個小方塊,這個力的方向與水平方向成37°,在這個力的作用下小方塊保持靜止?fàn)顟B(tài),如圖1所示,g=10 m/s2.求:
(1)此時小方塊受到的摩擦力的大小
(2)如果要使得小方塊保持勻速下滑的狀態(tài),力的方向不發(fā)生改變,則力的大小為多少?
解析 (1)此時的小方塊為靜止?fàn)顟B(tài),它所受到的力一共有四個,分別是墻壁對它的摩擦力f和彈力N,重力G和推力F.它的受力分析如圖2所示,通過這個圖,我們知道只需要分解F,建立直角坐標(biāo)系,分別為Fx和Fy.
4.4 運動量
對于位移、速度及加速度等運動矢量的計算,同樣可以運用正交分解法.高中物理中的曲線運動,可以根據(jù)合運動實際的運動效果,分解為兩個簡單的相互垂直的分運動,進(jìn)行求解.為了使解題更加的簡潔,盡可能將更多的矢量與坐標(biāo)軸方向在同一直線上,這樣可以減少矢量的分解,提升學(xué)生的物理解題效率與準(zhǔn)確性.
參考文獻(xiàn):
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