动转化为坐标轴上的简单运动来处理。如平抛运动、带电粒子在匀强电场中的偏转、带电粒子在重力场和电场中的曲线运动等都可以利用这种方法处理。
5.运动的性质和轨迹
物体运动的性质由加速度决定(加速度得零时物体静止或做匀速运动;加速度恒定时物体做匀变速运动;加速度变化时物体做变加速运动)。
物体运动的轨迹(直线还是曲线)则由物体的速度和加速度的方向关系决定(速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动;速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动)。
两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动?v1
决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线(如图所示)。a1
va
常见的类型有:⑴a0:匀速直线运动或静止。
o
v2
a2
⑵a恒定:性质为匀变速运动,分为:①v、a同向,匀加速直线运动;②v、a反向,匀减速直线运动;③v、a成角度,匀变速曲线运动(轨迹在v、a之间,和速度v的方向相切,方向逐渐向a的方向接近,但不可能达到。)
⑶a变化:性质为变加速运动。如简谐运动,加速度大小、方向都随时间变化。
6.过河问题
如右图所示,若用v1表示水速,v2表示船速,则:
v2
v1
①过河时间仅由v2的垂直于岸的分量v⊥决定,即td,与v1无v
关,所以当v2⊥岸时,过河所用时间最短,最短时间为td也与v1v2
无关。②过河路程由实际运动轨迹的方向决定,当v1<v2时,最短路程为
vv2v1
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d;当v1>v2时,最短路程程为v1d(如右图所示)。v2
7.连带运动问题
指物拉绳(杆)或绳(杆)拉物问题。由于高中研究的绳都是不可伸长的,杆都是不可伸长和压缩的,即绳或杆的长度不会改变,所以解题原则是:把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相同求解。
【例1】如图所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求v1∶v2
解析:甲、乙沿绳的速度分别为v1和v2cosα,两者应该相等,所以有v1∶v2cosα∶1
【例2】两根光滑的杆互相垂直地固定在一起。上面分别穿有一个小球。小球a、b间用一细直棒相连如图。当细直棒与竖直杆夹角为α时,求两小球实际速度之比va∶vb
解析:a、b沿杆的分速度分别为vacosα和vbsi
α
∴va∶vbta
α∶1
α
三、平抛运动
va
当物体初速度水平且仅受重力作用时的运动,被称为平抛运动。其
αvb
轨迹为抛物线,性质为匀变速运动。平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的r