内容正文:
5.1 曲线运动
(关联速度问题)
人教版 高中物理必修二
第五章曲线运动
一、关联速度问题
思考:如图所示,在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸,拉绳的速度为v,当绳与水平面成θ角时,船的速度是多少?
一、关联速度问题
一、关联速度问题
模型展示:船在靠岸的过程中,通过一条跨过定滑轮的绳拉船.研究拉船的绳端速度与船速的关系.在绳跟滑轮间的支撑点看绳拉船头部位,该部位的实际运动是受水面约束的直线运动,这也是合运动.
它实际上是同时参与了两个分运动:一是沿绳方向的直线运动;二是具有沿垂直绳方向线速度的圆周运动.
此类问题在建筑工地的塔吊工作中也很常见.
一、关联速度问题
1.常见关联速度模型:用轻绳、轻杆连接的物体或相互接触的物体间的关联速度。
一、关联速度问题
2.关联速度问题特点:
(1)绳(杆)物关联问题:两物体通过绳(杆)相牵连,当两物体都发生运动时,两物体的速度往往不相等,但因绳(杆)的长度是不变的,因此两物体的速度沿绳(杆)方向的分速度大小是相等的。
(2)杆点(面)关联问题:杆的一端和一个物体的某点(面)接触,两物体通过绳(杆)相牵连,当两物体都发生运动时,两物体的速度往往不相等,但因二者始终接触,因此两物体的速度沿垂直接触面方向的分速度大小是相等的。
用绳连接的物体的“关联”问题:
(单选)如图所示,水平面上有一汽车A,通过定滑轮用绳子拉同一水平面的物体B,当拉至图示位置时,两绳子与水平面的夹角分别为α、β,二者速度分别为vA和vB,则( )
A.vA∶vB=1∶1
B.vA∶vB=sin α∶sin β
C.vA∶vB=cos β∶cos α
D.vA∶vB=sin α∶cos β
C
用杆连接的物体的“关联”问题:
如图两根光滑的杆互相垂直地固定在一起,是国内棉分别穿有一个小球,小球a.b间用一细直棒相连。当细直棒与竖直杆夹角为ɵ 时,求小球a.b实际速度大小之比。
【答案】Va/Vb=tanθ
相互接触的物体的“关联”问题:
如图所示,斜劈B的倾角为30°,劈尖顶着竖直墙壁静止于水平地面上,现将一半径为r的球A放在墙面与斜劈之间,并从图示位置由静止释放,不计一切摩擦,求某一时刻两物体的瞬时速度VA与VB的大小的比值?
一、关联速度问题
总结四个关键点:
①确定研究对象——绳、杆的端点或面接触点,分解的是速度方向不在绳