例:如图所示,
一辆匀速行驶的车辆将一个重物提起,在此过程中,重物A的运动情况是()
(B)加速上升,且加速度不断减少
(C)减速上升,且加速度不断减小
(D)减速上升,且加速度不断减少【解析】设绳子与水平方向的倾角为θ,将货车的速率分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速率等于A的速率按照平行四边形定则得,v=vcosθ,车子在匀速往右的运动过程中绳子与水平方向的倾角为θ减少所以A的速率减小,A做加速上升运动,
θ→0,v→v物体摩擦力与什么有关,v→0,重物A最大的速率也就是车辆的速率,所以重物A并不是无限加速的加速度肯定会渐渐趋近于零,所以加速度在减少故ACD错误B正确,
例:如图所示,
一长为L的杆,下端铰于地面,上端固定一个小球,杆搁在一边长为a的正方体上,正方体以速率v向右匀速运动,则当滑到杆与水平面成α角时,杆与正方体的接触点沿杆滑动的速率大小为?杆转动的角速率为?小球的运动速率大小为?
例:如图所示,
在光滑的水平地面上有一个表面光滑的六面体M,一轻杆L与水平地面成α角,轻杆的上端用光滑合页联接于O点,O点固定于地面上轻杆的下端联接着一个小球m,小球靠在六面体两侧,立方体后侧遭到水平向左推力F的作用,整个装置处于静止状态若现今撤掉水平推力F,则下述说法中正确的是()
A.在小球和六面体分离前若小球的速率大小为v,立方体的速率大小为v,则有v=vsinα
B.小球在落地的顿时和六面体分离
C.小球和六面体分离时小球只受重力
D.立方体最终将做匀速直线运动
【解析】
A.小球随着六面体往右运动的同时顺着六面体竖直向上运动,将小球的速率顺着水平方向和竖直方向正交分解,如图
得到v=vsina,故A错误;
B.如果六面体和地面之间有摩擦力,若摩擦力太大,则小球不会推进六面体运动,如摩擦力太小,立方体会在小球落在水平地面上之前离开小球;若摩擦力适中,小球正好在落到水平地面的后与六面体分离。由于没有磨擦,故六面体会在小球落在水平地面上之前离开小球;故B错误。
C.小球和六面体分离时,对小球受力分析,受重力与杆的支持力,故C错误;
D.小球和六面体分离后,由于不受磨擦,立方体因为惯性做匀速直线运动,故D正确;故选:D
用相对运动的观点,小球顺着六面体向上运动,相对运动方向向上,如图所示,
例:一个直径为R的半圆柱体沿水平方向往右以速率v匀速运动.在半圆柱体上搁置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动,如图所示.
当杆与半圆柱体接触点P与柱心的连线与竖直方向的倾角为θ时,求竖直杆运动的速率.
三种角度求解
①分解法
利用推论,两物体垂直接触面上的分速率相等,否则脱离接触。
②相对运动法
P点相对半圆锥做圆周运动。
③合成法
例:如图所示,
S为一点光源物体摩擦力与什么有关,M为一平面镜,光屏与平面镜平行放置,SO是垂直照射在M上的光线,已知SO=L,若M以角速率ω绕O点逆时针匀速转动,则转过30°角时,光点S′在屏上联通的瞬时速率v为多大?
例:在光滑的水平面内构建如图所示
的直角坐标系,长为L的光滑细杆AB的两个端点A、B被分别约束在x轴和y轴上运动.现让A沿x轴正方向以v匀速运动,已知P点为杆的中点,杆AB与x轴的倾角为θ,下列关于P点的运动轨迹和P点的运动速率大小v的表达式,正确的是()
A.P点的运动轨迹是一条直线
B.P点的运动轨迹是圆的一部分P
C.P点的运动速率大小v= Vtanθ
D.P点的运动速率大小v= U/2sinθ例:如图所示,
AB杆以恒定角速度绕A点转动,并推动套在水平杆OC上的小环M运动运动开始时,AB杆在竖直位置,则小环M的加 速度将()
A.逐渐减小
B.先降低后减小
C.先减小后降低
D.逐渐减少
1,杆或绳约束物系各点速率的相
关特点是:在同一时刻必具有相同的沿杆或绳方向的分速率.
2,接触物系接触点速率的相关特点是:沿接触面法向的分速率必将相同,沿接触面切向的分速率在无相对滑动时相同.
3,线状相交物系交叉点的速率是相交双方沿对方切向运动分速率的矢量和.
4,如果杆(或张紧的绳)围绕某一点转动,那么杆(或张紧的绳)上各点相对转动轴的角速率相同.