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运动计算题

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/01 17:15:17
如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧向右上方45°方向匀速移动,运动的距离为a,速度为v,运动中始终保持悬线竖直, 求:1,橡皮运动的速度及方向? 2,橡皮运动的距离? 3,在图中标出“分运动及和运动”
解题思路: 设铅笔的速度为v,如图所示橡皮的速度分解成水平方向的v1和竖直方向的v2。因该过程中悬线始终竖直,故橡皮水平方向的速度与铅笔移动速度相同,即v1=v。因铅笔靠着线的左侧水平向右移动,故悬线竖直方向长度减小的速度大小与铅笔移动速度的大小相等,则橡皮竖直方向速度的大小也与铅笔移动速度的大小相等,即v2=v。又因v1、v2的大小、方向都不变,故合速度(即橡皮运动的速度)大小、方向都不变,
解题过程:
解:铅笔的速度为v,取铅笔运动时的任一小段时间t,则在这一小段时间t内铅笔运动的距离为vt,又因为细线的长度是一定的,
则在这一小段时间t内橡皮竖直上升的距离为(vt+vtsin45°)
所以橡皮竖直方向上的分速度为(v+vsin45°),又因为橡皮始终在铅笔的竖直下方,
所以橡皮和铅笔的水平方向上的分速度相等都是vcos45°,
则橡皮的速度为√ [(v+vsin45°)²+(vcos45°)²] = √(2+√2)v,
所以橡皮的速度大小和方向都不变,大小为铅笔速度的√(2+√2)倍,方向是斜向上