2023届高考物理二轮专题复习专练 ：正交分解

高三专题复习—正交分解专练 知识点回顾一：共点力平衡状态下的正交分解步骤 1、审题过程中观察物体的运动情况，若处于静止或者匀速直线运动状态，则物体处于平衡状态：如图，物块向右匀速运动 2、选定研究对象，做受力分析：按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析 3、建立坐标轴，把不在坐标轴的力正交分解，把不在坐标轴的力分解 4、牢记坐标轴上的力（包括分解的力），列式：相同方向的力之和减反方向的力=0 Fcos=f FN+Fsin=mg 知识点回顾二：牛顿第二定律中的正交分解 1、 审题过程中观察物体的运动情况，若运动状态发生变化，则物体有加速度a：如图，运动员从静止开始运动 2、 选定研究对象，做受力分析：按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析 3、建立坐标轴：一般沿运动方向建立x轴 4、牢记坐标轴上的力（包括分解的力），列式：x轴上相同方向的力之和减反方向的力=ma mgsin-f=ma mgcos= FN 知识点回顾三：圆周运动的正交分解 1、 审题过程中观察物体的运动为圆周运动：如图粒子做圆周运动 2、 选定研究对象，做受力分析：按照重力、弹力、摩擦力的顺序分析 （1） 最低点时，受力如图 （2） 最高点时，受力如图 3、建立坐标轴：一般沿指向圆心的方向建立x轴 4、牢记坐标轴上的力（包括分解的力），列式：x轴上指向圆心的力之和减反方向的力=m 最低点时有：FN-mg-qE= m 最高点时有：mg+qE- F’N = m 1、如图所示，在倾角为37°，质量为20kg的斜面体静置于水平面上，一个质量为10kg的物体静止在斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.8（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），试求： （1）物体所受的摩擦力。 （2）若用原长为20cm,劲度系数为4×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，此时斜面保持静止，则弹簧的长度为多少。 （3）在（2）情况下，斜面体所受地面的支持力、摩擦力分别为多大。 2、如图所示，质量均为m=1kg的物体甲和长木板乙放在水平面上，物体甲用细线拴接，细线另一端固定在竖直墙壁上，细线绷紧与水平方向的夹角θ=53°。已知物体与长木板、长木板与水平面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.5和μ2=0.25。给长木板施加水平向右的外力，使其向右做匀速直线运动，g取10m/s2，sin53°=0.8、cos53°=0.6。求： （1）细线的拉力大小及甲、乙间的摩擦力f1大小； （2）求拉力F的大小及水平面对长木板的摩擦力f2大小。 3、一传送带装置如图所示，其中AB段是水平的，长度LAB=4m,BC段是倾斜的，长度LBC=5m,倾角为θ=37°，AB和BC由B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧，物体通过圆弧速度大小不变），传送带以v=4m/s的恒定速率顺时针运转，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2。现将一个工件（可看作质点）无初速度地放在A点，求： （1）工件刚放在水平传送带上时的加速度大小； （2）工件第一次到达B点所用的时间； （3）工件上升的加速度。 4、商场工作人员拉着质量m=20kg的木箱沿水平地面运动。若用F1=100N的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动，如图1所示；现改用F2=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上，如图2所示。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2，求： （1）木箱与地面之间的动摩擦因数μ； （2）F2作用在木箱上时，木箱运动的加速度大小a； 5、如图所示，水平、绝缘、粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.4m,在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度E=1.0×104N/C．现有一电荷量q=+1.0×10-4C，质量m=0.1kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C，然后落至水平轨道上的D点（图中未画出）。取g=10m/s2．计算： 1 带电体运动到圆形轨道B点时圆形轨道对其压力的大小； ②D点到B点的距离xDB。 6、如图所示，AC水平轨道上AB段光滑BC段粗糙，且LBC=2m,CDF为固定在竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道，两轨道相切于C点，CF右侧有电场强度E=2×103N/C的匀强电场，方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与带负电的滑块P（可视为质点）接触但不连接，弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放，已知滑块P的质量为m=0.2kg,电荷量为q=-1.0×10-3C，与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2，忽略滑块P与轨道间的电荷转移。已知g