创造性问题求解的策略速度

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关联体速度问题的求解策略
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  在学习了运动的合成与分解后,我们经常会碰到由两个(或两个以上)的物体由轻绳或者轻杆连接在一起,或直接挤压在一起的关联体速度问题.它们在运动过程中常常具有不同的速度表现,但速度却是有联系的.速度间的关联关系,往往是解决这类问题的切入点,而寻找这种关系则是一个难点,下面通过一些具体情况来破解这一类问题. 中国论文网 /9/view-7007335.htm  一、只需分解一个物体速度的绳的关联问题   例1 如图1所示,在一光滑水平面上放一个物体,人通过细绳跨过高处的定滑轮拉物体,使物体在水平面上运动,人以大小不变的速度v运动.当绳子与水平方向成θ角时,物体前进的瞬时速度是多大?   解析 我们同学当中会有不少人将绳子收缩的速度按图2所示分解,从而得出这样的一个结果v物=v1=vcos θ.换一个角度,我们会发现经过时间△t,物体前进的位移△s1=BC,过C点作CD⊥AB(如图3所示),不恰当的.错误的根源是我们没有搞清哪一个速度是合速度、哪一个速度是分速度.   绳子牵引物体的运动中,物体实际在水平面上运动,这个运动是合运动,所以物体在水平面上运动的速度v物是合速度,将v物按如图4所示进行分解.其中:v= v物 cosθ,使绳子收缩;v1= v物 sin θ,使绳子绕定滑轮上的A点转动,我们需求的物体速度   破解策略解决这样一些问题时必须正确地进行两个确定.   (1)确定合运动的方向:物体运动的实际方向就是合运动的方向(即合速度的方向).   (2)确定合运动的效果:一是沿拉力方向的平动效果,改变速度的大小,二是垂直拉力方向的转动效果,改变速度的方向.   只有把这两个确定好后,将合运动按转动、平动的效果分解,就可以得出合速度与分速度的大小关系.   二、需要分解两个物体速度的绳的关联问题   例2如图5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v向右匀速运动,当绳与水平面的夹角分别为α和β时,B车的速度是多大?   解析 参照上面的例子,对A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为vACOSβ;对B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,则有沿着绳子方向的速度大小为vBcosα,由于沿着绳子方向速度大小相   破解策略本题的突破口是沿着绳子方向的速度大小相等.分别对A、B物体速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解,根据三角函数关系以及抓住沿着绳子方向速度大小相等,就可以得出两物体速度大小的关系.   三、杆的关联问题   例3 如图6所示,均匀直杆上连着两个小球A、B,不计一切摩擦.当杆滑到图示位置时,B球速度为vB。,加速度为αB,杆与竖直墙间的夹角为α,求此时A球速度和加速度大小.   解析 由于直杆不可伸长,因此直杆两端的连接点速度大小相等,把A和B的速度沿杆和垂直杆分解,其中4和B沿杆的速度发生关联,速度大小相等.对A的速度进行分解,其沿杆方向的分速度为vAcosα;对B的速度进行分解,其沿杆方向的分速度为vB sinα,由vAcos α=vBsin α得出:   vA= vBtan α.   同理对A、B的加速度进行分解,得:   αA= αBtan α   破解策略杆与上面的绳类型一样,由杆连接的两物体沿着杆方向的分速度大小相等.遇到这一问题时,需要把关联体的实际运动速度沿着杆方向与垂直于杆方向分解,利用沿杆方向的分速度得到合速度的关联式.   四、相互接触挤压物体的关联问题   例4 一根长为/的杆OA,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球A,靠在一个质量为M,高为h的物块上,如图7所示,若物块与地面摩擦不计,试求当物块以速度v向右运动时,小球4的线速度VA(此时杆与水平方向夹角为θ.   解析 选取物体与棒的接触点B为连结点(不直接选A点的原因是因为A点与物块速度v的关系不明显,借用B点作为媒介).因为B点在物块上,该点运动与物块运动一致,故B点的合速度(实际速度)就是物块速度v;B点又在棒上,参与沿棒向A点滑动的速度v1和绕O点转动的线速度v2.因此,将这个合速度(实际速度)沿棒方向及垂直于棒方向进行分解,如图8所示,由速度矢量分解图及几何关系可得:v2=vsinθ.   破解策略解决这类问题的关键是看效果,物体实际的速度按两个效果分解,本题中B点一边沿着杆向上运动(速度v1),一边绕O点转动(速度v2).我们还会遇到另一种看投影的情况,关联体在弹力方向上的投影速度是相同的(接触点处的相对速度为零所以速度相等).   例5 一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右以速度v0匀速运动.在半圆柱体上搁置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动,如图9所示.杆与半圆柱体接触点P,柱心为0,当OP的连线与竖直方向的夹角为θ时,求竖直杆运动的速度,   解析 设竖直杆运动的速度为v,方向竖直向上,由于弹力方向沿OP方向,所以v0、v在OP方向的投影相等,即有   vcosθ=v0sinθ   解得v= v0tan θ.   破解策略 本题中对于杆,我们能够看到的就是杆向上运动,这就是实际的运动速度方向,而半圆柱体的实际运动方向是水平向右,找两个速度关联式时,必须先明确两个接触物体的弹力方向,再根据弹力方向(即图中OP方向)上的投影速度大小相等列式就可以了.   综合以上所述,解决关联体速度问题的关键有两点:一是物体的实际运动是合运动,分速度的方向要按实际运动效果来确定,二是沿着相互作用的方向(如沿绳、沿杆)的分速度大小相等.解决实际问题时,首先要确定分解哪个物体的速度,然后找准这个物体的合运动(实际运动)的方向,按照产生的两个实际效果的方向分解,最后建立两种等量关系:(1)沿绳(或者杆)方向的分速度大小相等;(2)针对相互接触挤压物体的速度关联问题,两物体沿弹力方向的速度大小相等.
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&& ​ .​刚​性​杆​,​绳​上​各​点​在​同​一​时​刻​具​有​相​同​的​沿​杆​、​绳​的​分​速​度​;​
​
​ ​ ​ .​接​触​物​系​在​接​触​面​法​线​方​向​的​分​速​度​相​同​,​切​向​分​速​度​在​无​相​对​滑​动​时​亦​相​同​;​
​
​ ​ ​ .​线​状​交​叉​物​系​交​叉​点​是​相​交​物​系​双​方​沿​双​方​切​向​运​动​分​速​度​的​矢​量​和​。
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hMy,Mx,即物体m上升的位移为x.
根据速度的定义,
绳斜拉物体模型的&
&&&&&&&&&, &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(本文发表在《物理教师》2012年第四期)
& &|&&|&&|&&|&&|&邮件: 电话:  地址:山东省阳谷县第一中学速度求解_百度知道
hiphotos://f;
你参考看看~
不知道括号从哪来
当然要加括号
那个除以m是在前面整体上除的
如果不加括号,那就变成m除m了啊
m÷m不行吗
我倒是看不出那图片
是不是我智商太低了
那一步除以m是用前面运算的结果除以m
并不是m除以m
哦,可以教下那种图怎么看法吗
我写给你看吧说不明……
你参考看看~……
提问者评价
太给力了,你的回答完美地解决了我的问题,非常感谢!
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其他4条回答
(m*2+m)/m-1=m
括号是什么意思
意思是整体除以m
题目有说加括号吗
题目的意思不是前几步整体除以m吗?答案对吗?
一副图哪有意思可看,不是m&#178;+m÷m-1吗
不是,如果是m&#47;m它会将+m和下面那个框一起框起来的。或者告诉你类似的信息。
1的平方+1=2+1=3除以1等于3,再减1。输出为2
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看不清。。。。

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