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,常用的方法是,建立直角坐标系,最好使x轴(或y轴)沿加速度方向或加速度的反方向。将各个力正交分解,分别求出x轴和y轴方向的合力ΣFx和ΣFy,根据力的独立作用原理列方程ΣFxmaxΣFymay示例6如图2312(a)所示,在倾角为α的斜面上,有一质量为m的物体,物体与斜面间的滑动摩擦系数为,物体受一个与斜面成θ角斜向上的拉力F,使物体沿斜面向上加速运动,求加速度为多大?分析指导受力分析,重力
mg,竖直向下,支持力N,垂直斜面向上;摩擦力f沿斜面向下;拉力F。建立坐标系,x轴沿斜面向上,轴垂直斜面向上,取y坐标原点建立在物体上,如图2312
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f(b)所示,将重力mg和拉力F正交分解。根据牛顿第二定律列方程:x方向Fcosθ-mgsi
α-fmay方向NFsi
θ-mgcosα0fN由(1)(3)式得a(2)(1)(2)(3)
Fcosθsi
θgsi
αcosαm
示例7如图2313所示,质量为m的木块,用与竖直方向成θ角的力F将木块压在竖直墙上,设木块与墙壁的摩擦系数为。当木块以加速度a匀加速上滑时,求作用力F的大小和木块对墙壁的压力各为多大?分析指导以木块为研究对象。受力分析:重力mg方向竖直向下;墙壁对木块的支持力N,水平向左;推力F斜向上,与竖直夹角为θ,摩擦力f向下。建立坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向,坐标原点建立在物体上,把F平移到质心,分解F为FyFcosθ,FxFsi
θ。根据牛顿第二定律列方程:x方向:N-Fsi
α0y方向Fcosθ-mg-fmafN由(1)(3)式得F(2)(1)(2)(3)
mga。cosθsi
θmgasi
θ。cosθsi
θ
将F值代入(1)式得N
在应用牛顿定律解题时,为了解题方便,有时分解加速度,而不分解力。这种情况表现为建立坐标系后,所有的力都落在两个坐标轴上,不需分解,而加速度a不在坐标轴上。示例8小车沿倾角为α的光滑斜面下滑,在小车的平台上,有一质量为m的木块与小车保持相对静止,如图2314(a)所示,试求:(1)小车下滑过程中作用在木块上的摩擦力;(2)小车下滑过程中木块对小车水平台面的压力。
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f分析指导设小车质量为M,小块与小车整体隔离沿斜面方向,由牛顿第二定律得Mmgsi
αMma故agsi
α,方向沿斜面向下。隔离木块,受力分析:重力mg竖直向下;车对木块支持力N竖直向上;平台对木块的摩擦力f向左。如图2314(b)所示。分解加速度水平方向axacosαgsi
αcosα竖直方向ayasi
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