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