在加速度方向和垂直加速度方向上有:(沿加速度方向).(垂直于加速度方向).
特殊情况下分解加速度比分解力更简单.应用步骤一般为:①确定研究对象;②分析研究对象的受力情况并画出受力图;③建立直角坐标系,把力或加速度分解在x轴或y轴上;④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;⑤统一单位,计算数值.
【注意】在建立直角坐标系时,不管选取哪个方向为x轴正方向,所得的最后结果都应是一样的,在选取坐标轴时,应以解题方便为原则来选取.
【典型例题】
类型一、对牛顿第二定律的理解
例1、物体在外力作用下做变速直线运动时( )
A.当合外力增大时,加速度增大 B.当合外力减小时,物体的速度也减小
C.当合外力减小时,物体的速度方向与外力方向相反 D.当合外力不变时,物体的速度也一定不变
【思路点拨】对同一物体,合外力的大小决定了加速度大小,但是,加速度与速度没有必然的联系。
【答案】A
【解析】合外力增大,加速度一定增大。合外力减小,加速度一定减小,但速度不一定减小,比如此时速度与加速度同方向。加速度的方向与合外力方向相同,速度方向与合外力方向之间没有必然的联系。合外力不变,加速度一定不变,但只要合外力不为零,物体的速度就一定变化。
【点评】物体加速度的方向一定与合外力的方向相同。物体加速的条件是速度与加速度同方向或速度与合外力同方向。
例2、质量为M的物块位于粗糙的水平面上,若用大小为F的水平恒力拉物块,其加速度为a,当拉力的方向不变,大小变为2F时,物块的加速度为a'则( )
A.a'=a B. a'<2a C.a'>2a D.a'=2a
【思路点拨】要注意到两次垃物体的过程中,摩擦力不变化。
【答案】C
【解析】根据牛顿第二定律F合=ma,(1)
(2)
两个式子联立得:a'>2a
【点评】要真正理解牛顿第二定律的矢量性、同一性、瞬时性。
举一反三
【变式】如图所示,物体P置于光滑的水平面上,用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G=10N的重物,物体P向右运动的加速度为a1;若细线下端不挂重物,而用F=10N的力竖直向下拉细线下端,这时物体P的加速度为a2,则:( )
A. a1
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律F合=ma,
对左边图以整体为研究对象(1)
对右边图:(2)