内容正文:
5.2 运动的合成与分解
一、一个平面运动的实例
(1)竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为v。
(2)玻璃管水平向右做匀速直线运动
1、观察蜡块的运动
2、蜡块运动的轨迹
3、实例分析:
(1)红蜡块在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为v。
(2)玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动
(3)玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀减速直线运动
二、运动的合成与分解
在这个实例中,我们看到蜡块向右上方的运动可以看 成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。蜡 块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动,都叫作分运动;而蜡块相对于黑板向右上方的运动叫作合运动。 由分运动求合运动的过程,叫作运动的合成(composition of motion);由合运动求分运动的过程,叫作运动的分解 (resolution of motion)。运动的合成与分解遵从矢量运算 法则。
1.合运动与分运动
(1)物体实际运动为合运动.
(2)物体实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.
物体实际运动为合运动.
①物体实际运动的位移
物体实际运动为合运动.
②物体实际运动的速度
【例题】 某商场设有步行楼梯和自动扶梯,步行楼梯每级的高度是 0.15 m,自动扶梯与水 平面的夹角为 30°,自动扶梯前进的速度是 0.76 m/s。有甲、乙两位顾客,分别从自 动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼,甲在自动扶梯上站立不动,乙在步行楼梯上以每 秒上两个台阶的速度匀速上楼(图5.2-3)。哪位顾客先到达楼上?如果该楼层高4.56 m, 甲上楼用了多少时间?
(一)两个互成角度的直线运动的合运动性质的判断
根据合加速度方向和合初速度方向的关系,判定合运动是直线运动还是曲线运动,具体分为以下几种情况:
(1)两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
(2)两个初速度均为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动。
(3)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动,当二者速度方向共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动。
(4)两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动。若两运动的合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上,则合运动是匀变速直线运动;若合初速度方