专题三:应用牛顿第二定律的常用方法1.应用牛顿第二定律的常用方法——合成法、分解法(一)合成法合成法需要首先确定研究对象,画出受力分析图,将各个力按照力的平行四边形定则在加速度方向上合成,直接求出合力,再根据牛顿第二定律列式求解,此方法被称为合成法,具有直观简便的特点.(二)分解法分解法需确定研究对象,画出受力分析图,根据力的实际作用效果,将某一个力分解成两个分力,然后根据牛顿第二定律列式求解,此方法被称为分解法.分解法是应用牛顿第二定律解题的常用方法,但此法要求对力的作用效果有着清楚的认识,要按照力的实际效果进行分解.例 1 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为 m=1 kg.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;(2)悬线对球的拉力. 解析 球和车厢相对静止,它们的运动情况相同,由于对球的受力情况知道的较多,故应以球为研究对象.通过对小球受力分析,可以确定小球的加速度,即车厢的加速度不确定,但车厢的运动情况还与初速度方向有关,因此车厢的运动性质具有不确定性.深入细致的审题是防止漏解和错解的基础.(1)解法一:合成法以球为研究对象,受力如图甲所示.球受两个力作用,重力mg和线的拉力 FT,由球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动,故其加速度沿水平方向,合外力沿水平方向.做出 mg 和 FT合成的平行四边形如图甲所示,由数学知识得球所受的合力为 F 合=mgtan37°.由牛顿第二定律 F 合=ma 得球的加速度为 a==gtan37°=7.5 m/s2,方向水平向右.故车厢可能向右做匀加速直线运动,也可能向左做匀减速直线运动.解法二:分解法以球为研究对象,画出受力图,如图乙所示.绳的拉力在竖直方向和水平方向上分别产生两个效果,一是其竖直分力 F1和小球的重力平衡,二是其水平分力 F2使小球产生向右的加速度,故 FTcos37°=mg,FTsin37°=ma,解得 a=gtan37°=7.5 m/s2,故车厢可能向右做匀加速直线运动,也可能向左做匀减速直线运动.(2)由受力图可得,线对球的拉力大小为 FT==12.5 N. 答案 (1)见解析 (2)12.5 N2.正交分解法正交分解法需确定研究对象,画出受力分析图,建立直角坐标系,将相关作用力投影到相互垂直的两个坐标轴上,然后在两个坐标轴上分别求合力,再根据牛顿第二定律列式求解,此方法被称为正交分解...