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快速解题方法和技巧突破
技巧一、巧用合成法解题
【典例1】 一倾角为θ的斜面放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与木块相对静止共同运动,如图1所示,当细线(1)与斜面方向垂直;(2)沿水平方向,求上述两种情况下木块下滑的加速度.
解析:由题意可知小球与木块相对静止共同沿斜面运动,即小球与木块有相同的加速度,方向必沿斜面方向.可以通过求小球的加速度来达到求解木块加速度的目的.
(1)以小球为研究对象,当细线与斜面方向垂直时,小球受重力mg和细线的拉力T,合力也必沿斜面向下,如图3所示.由几何关系可知F合=mg /sinθ
根据牛顿第二定律有mg /sinθ=ma2
所以a2=g /sinθ.
【方法链接】 在本题中利用合成法的好处是相当于把三个力放在一个直角三角形中,则利用三角函数可直接把三个力联系在一起,从而很方便地进行力的定量计算或利用角边关系(大角对大边,直角三角形斜边最长,其代表的力最大)直接进行力的定性分析.在三力平衡中,尤其是有直角存在时,用力的合成法求解尤为简单;物体在两力作用下做匀变速直线运动,尤其合成后有直角存在时,用力的合成更为简单.
加速度(其它部分都无加速度),所以系统有竖直向上的加速度,系统处于超重状态,所以轻绳对系统的拉力F与系统的重力(M+m)g满足关系式:F>(M+m)g,正确答案为D.
【方法链接】对于超、失重现象大致可分为以下几种情况:
(1)如单个物体或系统中的某个物体具有竖直向上(下)的加速度时,物体或系统处于超(失)重状态.
(2)如单个物体或系统中的某个物体的加速度不是竖直向上(下),但有竖直向上(下)的加速度分量,则物体或系统也处于超(失)重状态,与物体水平方向上的加速度无关.
在选择题当中,尤其是在定性判断系统重力与支持面的压力或系统重力与绳子拉力大小关系时,用超、失重规律可方便快速的求解.
动学规律有L=at2/2
A球只受电场力,根据牛顿第二定律有QE=ma
∴
(2)设第一次碰前A球的速度为VA,根据运动学规律有VA2=2aL
两者第三次相碰.设两者第三次相碰前A球速度为VA2,B球速度为VB1.则满足关系式VB1= VA1=(VB + VA2)/2
∴VB1=2 VA;VA2=3 VA
第一次碰前A球走过的距离为L,根据运动学公式VA2=2aL
设第二次碰前A