例:如圖所示,
一輛勻速行駛的車輛將一個(gè)重物提起,在此過程中,重物A的運(yùn)動(dòng)情況是()
(B)加速上升,且加速度不斷減少
(C)減速上升,且加速度不斷減小
(D)減速上升,且加速度不斷減少【解析】設(shè)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng),
θ→0,v→v物體摩擦力與什么有關(guān),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(huì)漸漸趨近于零,所以加速度在減少故ACD錯(cuò)誤B正確,
例:如圖所示,
一長(zhǎng)為L(zhǎng)的桿,下端鉸于地面,上端固定一個(gè)小球,桿擱在一邊長(zhǎng)為a的正方體上,正方體以速率v向右勻速運(yùn)動(dòng),則當(dāng)滑到桿與水平面成α角時(shí),桿與正方體的接觸點(diǎn)沿桿滑動(dòng)的速率大小為?桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速率為?小球的運(yùn)動(dòng)速率大小為?
例:如圖所示,
在光滑的水平地面上有一個(gè)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(lián)接于O點(diǎn),O點(diǎn)固定于地面上輕桿的下端聯(lián)接著一個(gè)小球m,小球靠在六面體兩側(cè),立方體后側(cè)遭到水平向左推力F的作用,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)若現(xiàn)今撤掉水平推力F,則下述說法中正確的是()
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=vsinα
B.小球在落地的頓時(shí)和六面體分離
C.小球和六面體分離時(shí)小球只受重力
D.立方體最終將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【解析】
A.小球隨著六面體往右運(yùn)動(dòng)的同時(shí)順著六面體豎直向上運(yùn)動(dòng),將小球的速率順著水平方向和豎直方向正交分解,如圖
得到v=vsina,故A錯(cuò)誤;
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(huì)推進(jìn)六面體運(yùn)動(dòng),如摩擦力太小,立方體會(huì)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(huì)在小球落在水平地面上之前離開小球;故B錯(cuò)誤。
C.小球和六面體分離時(shí),對(duì)小球受力分析,受重力與桿的支持力,故C錯(cuò)誤;
D.小球和六面體分離后,由于不受磨擦,立方體因?yàn)閼T性做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D正確;故選:D
用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn),小球順著六面體向上運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向向上,如圖所示,
例:一個(gè)直徑為R的半圓柱體沿水平方向往右以速率v勻速運(yùn)動(dòng).在半圓柱體上擱置一根豎直桿,此桿只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng),如圖所示.
當(dāng)桿與半圓柱體接觸點(diǎn)P與柱心的連線與豎直方向的傾角為θ時(shí),求豎直桿運(yùn)動(dòng)的速率.
三種角度求解
①分解法
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。
②相對(duì)運(yùn)動(dòng)法
P點(diǎn)相對(duì)半圓錐做圓周運(yùn)動(dòng)。
③合成法
例:如圖所示,
S為一點(diǎn)光源物體摩擦力與什么有關(guān),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(diǎn)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則轉(zhuǎn)過30°角時(shí),光點(diǎn)S′在屏上聯(lián)通的瞬時(shí)速率v為多大?
例:在光滑的水平面內(nèi)構(gòu)建如圖所示
的直角坐標(biāo)系,長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑細(xì)桿AB的兩個(gè)端點(diǎn)A、B被分別約束在x軸和y軸上運(yùn)動(dòng).現(xiàn)讓A沿x軸正方向以v勻速運(yùn)動(dòng),已知P點(diǎn)為桿的中點(diǎn),桿AB與x軸的傾角為θ,下列關(guān)于P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡和P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速率大小v的表達(dá)式,正確的是()
A.P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線
B.P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓的一部分P
C.P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速率大小v= Vtanθ
D.P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速率大小v= U/2sinθ例:如圖所示,
AB桿以恒定角速度繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),并推動(dòng)套在水平桿OC上的小環(huán)M運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)開始時(shí),AB桿在豎直位置,則小環(huán)M的加 速度將()
A.逐漸減小
B.先降低后減小
C.先減小后降低
D.逐漸減少
1,桿或繩約束物系各點(diǎn)速率的相
關(guān)特點(diǎn)是:在同一時(shí)刻必具有相同的沿桿或繩方向的分速率.
2,接觸物系接觸點(diǎn)速率的相關(guān)特點(diǎn)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(duì)滑動(dòng)時(shí)相同.
3,線狀相交物系交叉點(diǎn)的速率是相交雙方沿對(duì)方切向運(yùn)動(dòng)分速率的矢量和.
4,如果桿(或張緊的繩)圍繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),那么桿(或張緊的繩)上各點(diǎn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的角速率相同.