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關聯速率問題

更新時間:2023-09-25 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

例:如圖所示5f0物理好資源網(原物理ok網)

一輛勻速行駛的車輛將一個重物提起,在此過程中,重物A的運動情況是()5f0物理好資源網(原物理ok網)

(A)加速上升,且加速度不斷減小5f0物理好資源網(原物理ok網)

(B)加速上升,且加速度不斷減少5f0物理好資源網(原物理ok網)

(C)減速上升,且加速度不斷減小5f0物理好資源網(原物理ok網)

(D)減速上升,且加速度不斷減少【解析】設繩子與水平方向的傾角為θ,將貨車的速率分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,沿繩子方向的速率等于A的速率按照平行四邊形定則得,v=vcosθ,車子在勻速往右的運動過程中繩子與水平方向的傾角為θ減少所以A的速率減小,A做加速上升運動,5f0物理好資源網(原物理ok網)

θ→0,v→v物體摩擦力與什么有關,v→0,重物A最大的速率也就是車輛的速率,所以重物A并不是無限加速的加速度肯定會漸漸趨近于零,所以加速度在減少故ACD錯誤B正確,5f0物理好資源網(原物理ok網)

例:如圖所示,5f0物理好資源網(原物理ok網)

一長為L的桿,下端鉸于地面,上端固定一個小球,桿擱在一邊長為a的正方體上,正方體以速率v向右勻速運動,則當滑到桿與水平面成α角時,桿與正方體的接觸點沿桿滑動的速率大小為?桿轉動的角速率為?小球的運動速率大小為?5f0物理好資源網(原物理ok網)

例:如圖所示,5f0物理好資源網(原物理ok網)

在光滑的水平地面上有一個表面光滑的六面體M,一輕桿L與水平地面成α角,輕桿的上端用光滑合頁聯接于O點,O點固定于地面上輕桿的下端聯接著一個小球m,小球靠在六面體兩側,立方體后側遭到水平向左推力F的作用,整個裝置處于靜止狀態若現今撤掉水平推力F,則下述說法中正確的是()5f0物理好資源網(原物理ok網)

A.在小球和六面體分離前若小球的速率大小為v,立方體的速率大小為v,則有v=vsinα5f0物理好資源網(原物理ok網)

B.小球在落地的頓時和六面體分離5f0物理好資源網(原物理ok網)

C.小球和六面體分離時小球只受重力5f0物理好資源網(原物理ok網)

D.立方體最終將做勻速直線運動5f0物理好資源網(原物理ok網)

【解析】5f0物理好資源網(原物理ok網)

A.小球隨著六面體往右運動的同時順著六面體豎直向上運動,將小球的速率順著水平方向和豎直方向正交分解,如圖5f0物理好資源網(原物理ok網)

得到v=vsina,故A錯誤;5f0物理好資源網(原物理ok網)

B.如果六面體和地面之間有摩擦力,若摩擦力太大,則小球不會推進六面體運動,如摩擦力太小,立方體會在小球落在水平地面上之前離開小球;若摩擦力適中,小球正好在落到水平地面的后與六面體分離。由于沒有磨擦,故六面體會在小球落在水平地面上之前離開小球;故B錯誤。5f0物理好資源網(原物理ok網)

C.小球和六面體分離時,對小球受力分析,受重力與桿的支持力,故C錯誤;5f0物理好資源網(原物理ok網)

D.小球和六面體分離后,由于不受磨擦,立方體因為慣性做勻速直線運動,故D正確;故選:D5f0物理好資源網(原物理ok網)

用相對運動的觀點,小球順著六面體向上運動,相對運動方向向上,如圖所示,5f0物理好資源網(原物理ok網)

例:一個直徑為R的半圓柱體沿水平方向往右以速率v勻速運動.在半圓柱體上擱置一根豎直桿,此桿只能沿豎直方向運動,如圖所示.5f0物理好資源網(原物理ok網)

當桿與半圓柱體接觸點P與柱心的連線與豎直方向的傾角為θ時,求豎直桿運動的速率.5f0物理好資源網(原物理ok網)

三種角度求解5f0物理好資源網(原物理ok網)

①分解法5f0物理好資源網(原物理ok網)

利用推論,兩物體垂直接觸面上的分速率相等,否則脫離接觸。5f0物理好資源網(原物理ok網)

②相對運動法5f0物理好資源網(原物理ok網)

P點相對半圓錐做圓周運動。5f0物理好資源網(原物理ok網)

③合成法5f0物理好資源網(原物理ok網)

例:如圖所示,5f0物理好資源網(原物理ok網)

S為一點光源物體摩擦力與什么有關,M為一平面鏡,光屏與平面鏡平行放置,SO是垂直照射在M上的光線,已知SO=L,若M以角速率ω繞O點逆時針勻速轉動,則轉過30°角時,光點S′在屏上聯通的瞬時速率v為多大?5f0物理好資源網(原物理ok網)

例:在光滑的水平面內構建如圖所示5f0物理好資源網(原物理ok網)

的直角坐標系,長為L的光滑細桿AB的兩個端點A、B被分別約束在x軸和y軸上運動.現讓A沿x軸正方向以v勻速運動,已知P點為桿的中點,桿AB與x軸的傾角為θ,下列關于P點的運動軌跡和P點的運動速率大小v的表達式,正確的是()5f0物理好資源網(原物理ok網)

A.P點的運動軌跡是一條直線5f0物理好資源網(原物理ok網)

B.P點的運動軌跡是圓的一部分P5f0物理好資源網(原物理ok網)

C.P點的運動速率大小v= Vtanθ5f0物理好資源網(原物理ok網)

D.P點的運動速率大小v= U/2sinθ例:如圖所示,5f0物理好資源網(原物理ok網)

AB桿以恒定角速度繞A點轉動,并推動套在水平桿OC上的小環M運動運動開始時,AB桿在豎直位置,則小環M的加 速度將()5f0物理好資源網(原物理ok網)

A.逐漸減小5f0物理好資源網(原物理ok網)

B.先降低后減小5f0物理好資源網(原物理ok網)

C.先減小后降低5f0物理好資源網(原物理ok網)

D.逐漸減少5f0物理好資源網(原物理ok網)

1,桿或繩約束物系各點速率的相5f0物理好資源網(原物理ok網)

關特點是:在同一時刻必具有相同的沿桿或繩方向的分速率.5f0物理好資源網(原物理ok網)

2,接觸物系接觸點速率的相關特點是:沿接觸面法向的分速率必將相同,沿接觸面切向的分速率在無相對滑動時相同.5f0物理好資源網(原物理ok網)

3,線狀相交物系交叉點的速率是相交雙方沿對方切向運動分速率的矢量和.5f0物理好資源網(原物理ok網)

4,如果桿(或張緊的繩)圍繞某一點轉動,那么桿(或張緊的繩)上各點相對轉動軸的角速率相同.5f0物理好資源網(原物理ok網)

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