9、力与曲线运动:曲线运动的分解问题一、曲线运动的分解问题--牵引问题1.问题特点:沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。2.思路与原则(1)思路①明确合运动→绳拉物体的实际运动速度v分析合运动所产生的实际效果:一方面使绳(杆)伸缩;另一方面使绳(杆)转动。分运动→(2)原则:v1与v2的合成遵循平行四边形定则。3.常见的模型分解示例情景图示(注:A沿斜面下滑)分解图示定量结论vB=vAcosθvAcosθ=v0vAcosα=vBcosβvBsinα=vAcosα例1、如图所示,一根长为L的轻杆OA,O端用铰链固定,轻杆靠在一个高为h的物块上,某时刻杆与水平方向的夹角为θ,物块向右运动的速度为v,则此时A点速度为()A.B.C.D.【解析】如图所示,根据运动的合成与分解可知,接触点B的实际运动为合运动,可将B点运动的速度vB=v沿垂直于杆和沿杆的方向分解成v2和v1,其中v2=vBsinθ=vsinθ为B点做圆周运动的线速度,v1=vBcosθ为B点沿杆运动的速度。当杆与水平方向夹角为θ时,OB=,由于B点的线速度为v2=vsinθ=OBω,所以ω==,所以A的线速度vA=Lω=,选项C正确。【答案】C练习1、如图所示,水平面上固定一个与水平面夹角为θ的斜杆A,另一竖直杆B以速度v水平向左做匀速直线运动。则从两杆开始相交到最后分离的过程中,两杆交点P的速度方向和大小分别为()A.水平向左,大小为vB.竖直向上,大小为vtanθC.沿杆A斜向上,大小为D.沿杆A斜向上,大小为vcosθ【解析】:两杆的交点P参与了两个分运动,如图所示,即水平向左的速度大小为v的匀速直线运动和沿杆B竖直向上的匀速运动,交点P的实际运动方向沿杆A斜向上,交点P的速度大小为vP=,选项C正确。【答案】C二、曲线运动的分解问题--平抛运动的两类模型1、分解速度对于一个做平抛运动的物体来说,若知道了某时刻的速度方向,可以从分解速度的角度来研究:tanθ==(θ为t时刻速度与水平方向间夹角),从而得出初速度v0、时间t、夹角θ之间的关系,进而求解具体问题分解(1)如图所示,小球恰好沿斜面向下的方向进入斜面,此时斜面的倾角与速度的偏向角相等,由tanθ==(θ为t时刻速度与水平方向间夹角)(2)如图乙所示,小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道,此时半径OB垂直于速度方向,圆心角α与速度的偏向角相等。tanθ==(θ为t时刻速度与水平方向间夹角)(3)如图丙所示,小球恰好从圆柱体Q点沿切线飞过,此时半径OQ垂直于速度方向,圆心角θ与速度的偏向角相等。由tanθ==得t=分解速度,由tanθ==得t=2...