高中物理有关运动学的几个问题。

2025-12-17 16:33:13
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回答1:

第一题:
设A和地面夹角是α,这个α是随时间变化的,在图示瞬间等于θ。
然后以园桩中心为原点建立坐标系。
C的坐标是(Rsinα,Rcosα),
求导得Vcx=(Rsinα)’=Rcosα×α‘,Vcy=(Rcosα)‘=-Rsinα×α',
又因为A的坐标是(R/sinα,0),对A的坐标求导得到A的速度,
所以v=(R/sinα)'=-[Rcosα/(sinα)^2]×α’,
所以α‘=-v(sinα)^2/(Rcosα),
代入上面得Vcx=-v(sinα)^2,Vcy=vtanα(sinα)^2,
此瞬间α=θ,代入再把速度合成,
Vc=√[=-v(sinα)^2]^2+[vtanα(sinα)^2]=v(sinα)^2/cosα。

第二题:
经过时间t以后,交点的竖直位移是v2t,水平位移是v2t/tanα+v1t/sinα。
合位移是s=t√(v2)^2+(v2/tanα+v1/sinα)^2。
下面算根号里边的部分:
(v2)^2+(v2/tanα)^2=(v2/sinα)^2,
所以根号里边的部分等于(v1/sinα)^2+(v2/sinα)^2+[2v1v2cosα/(sinα)^2],
所以交点速度v=s/t=√(v1/sinα)^2+(v2/sinα)^2+[2v1v2cosα/(sinα)^2]。
先算相对于L2的速度:
因为L2是水平的,交点的水平位移是v2t/tanα+v1t/sinα,
所以v2’=v1/sinα+v2/tanα=(v1+v2cosα)/sinα,根据对称性,交换一下v1和v2,
就是v1‘=v1/tanα+v2/sinα=(v1cosα+v2)/sinα。

回答2:

一.
1) 切点 移动也就是C点在AB上移动。因为A为匀速运动,所以C的运动同样为匀速运动。也可以理解为AC长度匀速增加。
2) 做辅助线。连接圆心O和C则OC垂直于AB
因为A为匀速运动,所以理解为OA匀速增加。
3)已知角度 用Cos角度=Vct/Vat
所以Vc=Cos角度xVa
二。
1) 首先确定交点相对于纸张的运动轨迹。
画出交角的角平分线,则为交点相对于纸张的运动轨迹。然后把两速度分解到交点的运动轨迹上,求分速度和
2) 根据题1) 再把和速度分解到两条直线上。

回答3:

1、Vcosθ

2、