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第05章曲线运动
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f※知识点一、运动的合成与分解一、研究曲线运动的基本方法
等效利用运动的合成与分解研究曲线运动的思维流程:(欲知)曲线运动规律——→(只需研究)
分解等效两直线运动规律——→(得知)曲线运动规律。合成二、运动的合成与分解1.合运动与正交的两个分运动的关系(1)s=x2+y2(合运动位移等于分运动位移的矢量和(2)v=v21+v22(合运动速度等于分运动速度的矢量和(3)t=t1=t2(合运动与分运动具有等时性和同时性2.小船渡河问题的分析小船渡河过程中,随水漂流和划行这两个分运动互不干扰,各自独立而且具有等时性。(1)渡河时间最短问题:只要分运动时间最短,则合运动时间最短,即船头垂直指向对岸渡河时间最短,tmi
=vd船。(2)航程最短问题:要使合位移最小。当v水v船时,合运动的速度可垂直于河岸,最短航程为河宽。当v水v船时,船不能垂直到达河岸,但仍存在最短航程,当v船与v合垂直时,航程最短。3.关联物体速度的分解在运动过程中,绳、杆等有长度的物体,其两端点的速度通常是不一样的,但两端点的速度是有联系的,我们称之为“关联”速度,解决“关联”速度问题的关键两点: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确定;二是沿杆(或绳方向的分速度大小相等。特别提醒:关联物体运动的分解
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f1.常见问题:物体斜拉绳或绳斜拉物体,如图所示。
2.规律:由于绳不可伸长,绳两端所连物体的速度沿着绳方向的分速度大小相同。3速度分解方法:图甲中小车向右运动,拉绳的结果一方面使滑轮右侧绳变长,另一方面使绳绕滑轮转动。由此可确定车的速度应分解为沿绳和垂直于绳的两个分速度。甲、乙两图的速度分解如图所示。
【典型例题】
【例题1】如图所示,以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B,当绳与
水平面夹角为θ时,物体B的速度为
A.v
Bsi
vθ
C.vcosθ
D.vsi
θ
【答案】D【解析】将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,根据平行四边形定则得,vB=vsi
θ,故D正确。【针对训练】如图所示,杆AB沿墙滑下,当杆与水平面的夹角为α,B端的滑动速度为vB时,求A端的滑动速度vA。
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f【答案】v=vcotαAB
如图乙所示,由于v′=vsi
α,v′=vcosα,
A
A
B
B
利用v′=v′,得vsi
α=vcosα,所以v=vcotα.
A
B
A
B
A
B
※知识点二、平抛运动的特征和解题方法
平抛r