最新运动和合成与分解、抛体运动的规律习题课1汇编.doc
《最新运动和合成与分解、抛体运动的规律习题课1汇编.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《最新运动和合成与分解、抛体运动的规律习题课1汇编.doc(7页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、五、运动和合成与分解、抛体运动的规律习题课五、运动和合成与分解、抛体运动的规律习题课 【要点导学要点导学】 1、本节进一步学习运动合成与分解的方法,并应用该方法分析解决各类抛体运动以 及其它曲线运动问题。其中运动合成与分解的方法是本节的重点,它是解题的基础,而 应用解决复杂曲线运动问题则是本节的难点。 2、运动的合成与分解是研究复杂运动的一种重要方法,它遵循 。 在研究比较复杂的运动时,往往需要将物体所参与的几个分运动合成一个合运动或者将 物体的实际运动(一般就是静止观察者所观察到的运动)分解为几个分运动来研究。解 题的关键是能在具体问题中区分出什么是合运动,什么是分运动;一个实际运动怎样分
2、解为哪两个(或哪几个)简单的分运动。 3、抛体运动的解题方法:通常将抛体运动分解为两个方向上的简单分运动,即水平 方向的 运动和竖直方向的 运动 4、类平抛运动:物体沿某一方向以一定的初速度运动,而在与初速度垂直的方向上 受到一个恒力作用,这种情况下物体所作的运动与平抛运动十分类似处理方法跟平抛 运动一样,只不过其运动的加速度不是重力加速度 5、在分析解决曲线运动问题时,匀速直线运动及匀变速直线运动的一些基本公式及 其推论、牛顿运动定律等基本规律、矢量运算的平行四边形定则以及正确地对物体受力 分析等都是解题时常用的物理规律、原理和方法,而解析法、图象法、找寻几何关系等 数学方法是解题的常用工具
3、 。 例例 1、如图 6.55 所示,光滑水平面上有 A、B 两个物体通过一根跨过轻质定滑轮 的轻绳相连,其质量分别为 m1和 m2,当绳子两端与水平面夹角分别为 45和 30时(力 F 拉着物 A 使系统运动) ,A、B 两物体的速度之比 vAvB是多少? 解析:解析:由于外力 F 的作用,物体 A 以速度 vA沿光滑水平面向右运动时拉绳(设拉绳 速率为 v) ,绳拉物体 B 以速度 vB沿水平面向右运动,显然,将 vA(vB)沿绳子方向和垂 直于绳子方向进行分解,它们沿绳子方向的分速度大小均为 v,由此即解。 如图 6.52 所示,将物体 A、B 运动的速度 vA、vB分别沿绳子方向和垂直
4、于绳子方 向进行分解,由图可知 A 图 6.51 F v2 图 6.52 B vB A v1 vA 图 6.56 v H L s h B A v H L s h 图 6.57 P v1vAcos,v2vBcos。 因为 A、B 两个物体通过一根跨过轻质定滑轮的轻绳相连,它们沿绳子方向的速度 分量应该相等,即 v1v2 所以 vAcosvBcos 即得 vAvBcoscoscos30cos45。 32 拓展:拓展:本例属于绳子联结问题,由于理想绳子的不可伸缩性,物体在沿绳子方向的 速度分量总是相等的,所以这一类型的问题求解时,常将物体的速度分解到沿绳子方向 和垂直绳子方向上,然后根据物体在沿绳子
5、方向的速度分量相等这一特点建立速度间的 联系。 例例 2、如图 6.53 所示,某人与一平直公路的垂直距离 h50m,有一辆汽车以速度 v010m/s 沿此公路从远处驶来,当人与汽车相距 L200m 时,人开始匀速跑动,若人想 以最小的速度赶上汽车,人应沿与 v0成多大角度的方向以多大的速度跑动? 解析:解析:如果汽车静止在路面上,这个问题就非常简单,人只要沿着人、车的连线方 向运动即可。在本例中,由于汽车在运动,问题就较为复杂,但是,如果我们以汽车为 参照系,这个问题就变得较为简单,同样只要人沿着人、车的连线方向运动(即人相对 于汽车的运动方向沿人、车的连线方向)就可赶上汽车,这时,由于是以
6、汽车为参照系, 人相对汽车来说已经具有一个分速度v0(负号表示方向相反) ,我们需要解决的是另一 个分运动(即人相对于地面的运动)的大小和方向的问题。 如图 6.54 所示,以汽车为参照系,人相对于汽车的合运动 v合的方向如图中虚线 OP 所示,人相对于地面的运动速度为 v,由图可知,要使 v 最小,v 的方向显然应垂直 于 OP 连线方向,设汽车运动方向(即 v0方向)与 OP 连线夹角为 ,则 sin h L 1 4 vminv0sin10 m/s2.5m/s。 1 4 拓展:拓展:灵活选择参考系往往可使问题得到简化。 在本例中,如果我们仍以地面为参照系,可以假设经过时 间 t 人正好赶上
7、汽车(同时到达某点 B) ,如图 6.55 所 示。根据矢量三角形知识及数学极值问题的讨论方法,也 可得到相同结论,有兴趣的同学不妨一试。 例例 3、如图 6.56 所示,水平屋顶高 H5m,围墙高 h3.2m,围墙到房子的水平 距离3m,围墙外马路宽 s10m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上,求 小球离开屋顶时的速度 v 的大小范围?(g 取 10m/s2) Lh 图 6.53 v0 图 6.54 v0 v v合 O P v0 图 6.55 v O v0B 解析解析:若 v 太大,小球落在马路外边,因此,球落在马路上,v 的最大值 vmax为球落 在马路最右侧 A 点时的平抛初速度
8、,如图 6.57 所示,小球作平抛运动,设运动时间为 t1 则小球的水平位移:svmaxt1 小球的竖直位移:H g t1 1 2 解以上两式得:vmax(Ls)13m/s g 2H 若 v 太小,小球被墙挡住,因此,球能落在马路上,v 的最小值 vmin为球恰好越过墙 的最高点 P,落在马路上 B 点时的平抛初速度,设小球运动到 P 点所需时间为 t2,则此 过程中小球的水平位移: vmint2 小球的竖直方向位移:Hh gt22 1 2 解以上两式得:vminL5m/s g 2(Hh) 因此 v0的范围是 vminvvmax,即 5m/sv13m/s 拓展拓展:本题使用的是极限分析法v 不
9、能太大,否则小球将落于马路右侧;v0又不 能太小,否则被墙挡住而不能落在马路上因而只要分析落在马路上的两个临界状态, 即可解得所求的范围 从解答中可以看到,解题过程中画出示意图的重要性,它既可以使抽象的物理情 景变得直观,更可以使有些隐藏于问题深处的条件暴露无遗小球落在墙外的马路上, 其速度最大值所对应的落点位于马路的外侧边缘;而其速度最小值的对应落点却不是马 路的内侧边缘,而是墙的最高点这一隐含的条件只有在示意图中才能清楚地显露出 来 例例 4在倾角为 30的光滑斜坡上有两个小球 M 和 N,起始位置如图 6.58 所示, M 球距坡底 AB 的距离为 h10m,两球沿坡底方向的水平距离为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 最新 运动 合成 分解 规律 习题 汇编
链接地址:https://www.31doc.com/p-1342837.html