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张前军物理教学随笔

教学活泼,擅于反思,偶有论文发表,欢迎有志于搞好物理学习和教学的朋友加入交流。

 
 
 

日志

 
 

绳连接体速度沿绳分解的必然性  

2011-03-26 08:18:10|  分类: 必修2 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        写在前面:速度矢量分解遵循平行四边行定则,从理论上可按任意方向分解,但在实际操作中都是沿绳方向和垂直绳方向分解,虽然在教学中解释为按运动效果分解,可毕竟有一部分学生就是看不出运动效果,在绳连接体问题涉及速度分解时常常出错,笔者试图从绳连接体命题意图以及绳的特性说明绳连接体速度沿绳分解的必然性,强化学生科学解题意识。

       高中物理中的非弹性绳具有长度不可伸长的特性,在运动的过程中直绳两端点的速度通常不一样,但两端点沿绳方向的分速度必然相等,若两端点的分速度不相等,则在绳运动过程中两端点沿绳方向的总距离要么变小(小于绳总长度)导致绳弯曲无弹力,要么变大(大于绳总长度)导致绳拉断,而在问题设计中绳子都约定束成处于伸直不断状态,显然绳子端点沿绳方向的分速度只能相等。这一结论在有些资料中称之为“速度投影定理”。

       而在动力连接体问题设计中,若两连接体间没有速度关联的问题,连接体独立进行运动分析时也就没有必要称之为连接体或都也就没有必要设计成“假连接体”问题。因此,绳连接体问题中两端点间的速度必要要建立联系解题。

      绳端点速度分解虽然可按任间方向进行,但在实际习题中还要通过较数学转换才将两端点间的分速度关系式,而在此之中沿绳方向进行分解的两个分速度相等关系最简单。

       综上所述,在绳连接体中速度分解必沿绳方向进行,否则是自寻烦恼。

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