正交分解法是高中物理中矢量运算的重要工具,在力学和运动学中由广泛的应用。今天,北京高考在线为大家整理了高考物理知识点总结:正交分解法的应用!希望对大家高中物理答题及备考有帮助!
高考物理知识点总结:正交分解法的应用
正交分解法是高中物理中矢量运算的重要工具,在力学和运动学中由广泛的应用。在力学中,是在作好受力示意图的基础上,列出力学关系的方程式,进行定量计算的重要环节。由于高中阶段涉及的物理量多数是矢量,若不能掌握这种方法,将会在物理学习过程中造成极大的障碍。熟练掌握正交分解法,应注意以下几点:
1.如何建立科学合理的直角坐标系?
2.x、y轴上对应力学关系的方程式是什么?
3.正交分解法的应用有哪些?
(一)建立直角坐标系的方法
在高中物理中,多数物体受到的力都是共点力,且都落在同一个平面内,在三维空间中的较少,建立的坐标系时有以下要求:
1.以各个力所在的平面为坐标平面
2.以研究对象的质心为坐标原点
3.建立坐标轴
(1)在静力学中,应以少分解力为原则建立x、y轴
(2)做直线(沿水平面、斜面、直杆)运动的物体,应以运动方向和垂直于运动方向建立坐标轴
(3)在圆周运动中,以径向和垂直于径向建立坐标轴
(二)列出力学关系的方程式
在分析x、y轴上的力学关系时,应结合物体的运动状态
1.若为平衡状态,则所有的力在x轴上的合力为0,所有的力在y轴上的合力也为0,即:ΣFX=0,ΣFy=0
2.在直线运动中若为非平衡状态,如果是以运动方向为x轴、垂直于运动方向为y轴,则所有的力在x轴上的合力为ma,所有的力在y轴上的合力为0,即:ΣFX=ma,ΣFy=0
(三)正交分解法在力学中的应用
1.分析相对运动趋势:以接触面和垂直于接触面建立直角坐标系,分析物体在平行于接触面上的除去摩擦力以外的其他力的合力方向,该力方向即为物体的运动趋势方向。
2.求静摩擦力的大小:利用物体在平行于接触面上的力学关系方程式求解
3.求支持力(正压力)的大小:利用物体在垂直于接触面上的力学关系方程式求解
4.求滑动摩擦力的大小
滑动摩擦力的计算方法有两种,为:
(1)利用接触面上的坐标轴上的力学关系方程进行计算;
(2)先利用垂直于接触面上坐标轴上的力学方程求出FN,再利用f滑=μFN进行计算
5.求合力的大小
6.求向心力的大小
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