- 高一力学问题如图所示,在水平地面上有一倾角为θ的斜面体,在斜面上
- 如图所示,在水平地面上有一倾角为θ的斜面体,在斜面上搁置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向。若斜面体以速度V向右匀速运动,则竖直杆向上运动的速度为多少?
请给出解题步骤,谢谢。
- 如图所示,在水平地面上有一倾角为θ的斜面体,在斜面上搁置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动。若斜面体以速度V向右匀速运动,则竖直杆向上运动的速度为多少?
如图
假设斜面高为h,底面长为L,则tanθ=h/L………………(1)
假设刚开始的时候,竖直杆位于斜面的最底部;当斜面向右运动,经过时间t后竖直杆运动到斜面顶端。
在这段时间内,斜面的位移是L
所以:t=L/V………………………………………………(2)
而在相同的时间内,竖直杆向上的位移是h
所以,v'=h/t………………………………………………(3)
联立(1)(2)(3)得到:v'=V*tanθ
或者,如右上小图
对竖直杆与斜面接触点进行速度分解
接触点有竖直向上运动和沿着斜面向上运动两者趋势,它们的合速度就是斜面水平运动的速度
那么:
V=V1*cosθ
V'=V1*sinθ
两式相除,得到:V'/V=sinθ/cosθ=tanθ
所以,V'=V*tanθ