高中物理竞赛资料:运动学(二)--运动的合成与分解、相对运动 下载本文

物理竞赛运动学讲座(二)

运动的合成与分解、相对运动

(一)知识点点拨

(1) 力的独立性原理:各分力作用互不影响,单独起作用。

(2) 运动的独立性原理:分运动之间互不影响,彼此之间满足自己的运动规律

(3) 力的合成分解:遵循平行四边形定则,方法有正交分解,解直角三角形等 (4) 运动的合成分解:矢量合成分解的规律方法适用

A. 位移的合成分解 B.速度的合成分解 C.加速度的合成分解 参考系的转换:动参考系,静参考系 相对运动:动点相对于动参考系的运动

绝对运动:动点相对于静参考系统(通常指固定于地面的参考系)的运动 牵连运动:动参考系相对于静参考系的运动 (5)位移合成定理:SA对地=SA对B+SB对地

速度合成定理:V绝对=V相对+V牵连 加速度合成定理:a绝对=a相对+a牵连

(二)典型例题

(1)火车在雨中以30m/s的速度向南行驶,雨滴被风吹向南方,在地球上静止的观察者测得雨滴的径迹与竖直方向成21角,而坐在火车里乘客看到雨滴的径迹恰好竖直方向。求解雨滴相对于地的运动。 提示:矢量关系入图 答案:83.7m/s

(2)某人手拿一只停表,上了一次固定楼梯,又以不同方式上了两趟自动扶梯,为什么他可以根据测得的数据来计算自动扶梯的台阶数? 提示:V人对梯=n1/t1 V梯对地=n/t2 V人对地=n/t3

V人对地= V人对梯+ V梯对地 答案:n=t2t3n1/(t2-t3)t1

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(3)某人驾船从河岸A处出发横渡,如果使船头保持跟河岸垂直的方向航行,则经10min后到达正对岸下游120m的C处,如果他使船逆向上游,保持跟河岸成а角的方向航行,则经过12.5min恰好到达正对岸的B处,求河的宽度。 提示:120=V水*600 D=V船*600 答案:200m

(4)一船在河的正中航行,河宽l=100m,流速u=5m/s,并在距船s=150m的下游形成瀑布,为了使小船靠岸时,不至于被冲进瀑布中,船对水的最小速度为多少? 提示:如图船航行 答案:1.58m/s

(三)同步练习

1.一辆汽车的正面玻璃一次安装成与水平方向倾斜角为β1=30°,另一次安装成倾角为β

v1v2=15°。问汽车两次速度之比2为多少时,司机都是看见冰雹都是以竖直方向从车的正

面玻璃上弹开?(冰雹相对地面是竖直下落的)

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2、模型飞机以相对空气v = 39km/h的速度绕一个边长2km的等边三角形飞行,设风速u = 21km/h ,方向与三角形的一边平行并与飞机起飞方向相同,试求:飞机绕三角形一周需多少时间?

3.图为从两列蒸汽机车上冒出的两股长幅气雾拖尾的照片(俯视)。两列车沿直轨道分别以速度v1=50km/h和v2=70km/h行驶,行驶方向如箭头所示,求风速。

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v2 v1