浅析运动中的关联速度和相对速度 |
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中国论文联盟*编辑。摘要:本文通过范例介绍了使用关联速度和相对速度的解题方法。 关键词:关联速度;相对速度 引言 运动的合成和分解是连接直线运动和曲线运动的桥梁,是处理复杂曲线运动问题的基础,也是曲线运动的重点和难点,还可以和功能关系相结合成为考点,历来也是学生容易出错的地方。学生在遇到这类题的时候,往往分不清合速度与分速度,从而对速度胡乱分解而导致出错。 1 关联速度 ① 两个物体通过细绳关联,连接点在细绳的两端点。 例1 如图1所示,A、B两车通过细绳跨接在定滑轮两侧,并分别置于光滑水平面上,若A车以速度v0向右匀速运动,当绳与水平面的夹角分别为α和β时,B车的速度是多少? 分析 由于轻绳不可伸长,因此轻绳两端的连接点速度大小相等。A车在向右运动的过程中产生了两个效果:使右边的绳长度变长以及使右边的绳绕O点发生转动,同时B车在向右运动的过程中也产生了两个效果:使左边的绳变短以及使左边的绳绕O点发生转动。因此把A车和B车的速度沿绳和垂直绳分解,其中A车和B车沿绳的速度发生关联,速度大小相等。 解 如图2所示,对A的速度进行分解,得 v0cosβ=v① 对B的速度进行分解,得 vBcosα=v② 联立①②得: vB=cosβcosαv0 ②两个物体通过直杆关联,连接点在直杆的两端点。 例2 如图3所示,均匀直杆上连着两个小球A、B,不计一切摩擦。当杆滑到如图位置时,B球水平速度为vB,加速度为aB,杆与竖直夹角为α,求此时A球速度和加速度大小。 分析 由于直杆不可伸长,因此直杆两端的连接点速度大小相等。因此把A和B的速度沿杆和垂直杆分解,其中A和B沿杆的速度发生关联,速度大小相等。 解 如图4所示,对A的速度进行分解,得 vAcosα=v① 对B的速度进行分解,得 vBsinα=v② 联立①②得: vA=vBtanα
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