高中物理必修2勻速圓周運(yùn)動(dòng)”的典型例題2-資料下載頁(yè)
2025-04-04 02:37本頁(yè)面
【正文】 向速度與沿切向方向速度的合速度。當(dāng)小車正向n點(diǎn)接近時(shí)，在△t內(nèi)光束與mn的夾角由45176。變?yōu)?0176。隨著θ減小，v掃在減小若45176。時(shí)，光照在小車上，此時(shí)v掃＞v車時(shí)，此后光點(diǎn)將照到車前但v掃↓v車不變，當(dāng)v車＞v掃時(shí)，它們的距離在縮小。[解]在△t內(nèi)，光束轉(zhuǎn)過(guò)角度如圖，有兩種可能（1）光束照射小車時(shí)，小車正在接近n點(diǎn)，△t內(nèi)光束與mn的夾角從45176。變?yōu)?0176。，小車走過(guò)l1，速度應(yīng)為由圖可知l1=d(tg45176。 tg30176。)③由②、③兩式并代入數(shù)值，得v1=④（2）光束照到小車時(shí)，小車正在遠(yuǎn)離n點(diǎn)，△t內(nèi)光束與mn的夾角從45176。為60176。，小車走過(guò)l2速度為由圖可知l2=d(tg60176。 tg45176。) ⑥由⑤、⑥兩代并代入數(shù)值，得v2=[說(shuō)明]光點(diǎn)在水平方向的掃描速度是變化的，它是沿經(jīng)向速度和切向速度的合速度。很多人把它理解為切向速度的分速度，即則掃描速度不變化，就談不上與小車的“追趕”了，將不可能發(fā)生經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，再照射小車的問(wèn)題。這一點(diǎn)速度的合成與分解應(yīng)理解正確。另外光束與mn的夾角為45176。時(shí)，光束正好射到小車上有兩種情況（見(jiàn)分析）要考慮周全，不要丟解。[例10]圖所示為測(cè)量子彈速度的裝置，一根水平轉(zhuǎn)軸的端部焊接一個(gè)半徑為r的薄壁圓筒（圖為其橫截面），轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速是每分鐘n轉(zhuǎn)，一顆子彈沿圓筒的水平直徑由a點(diǎn)射入圓筒，在圓筒轉(zhuǎn)過(guò)不到半圓時(shí)從b點(diǎn)穿出，假設(shè)子彈穿壁時(shí)速度大小不變，并在飛行中保持水平方向，測(cè)量出a、b兩點(diǎn)間的孤長(zhǎng)為l，寫(xiě)出子彈速度的表達(dá)式。[分析]子彈穿過(guò)筒壁，子彈與筒壁發(fā)生相互作用，既影響筒的轉(zhuǎn)速，又影響子彈飛行速度，因?yàn)檫@種影響忽略不講，所以測(cè)出的子彈速度是近似值，子彈穿過(guò)圓筒的時(shí)間，可從圓筒的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)過(guò)的角度求了，為了求出子彈從a點(diǎn)穿入到從b點(diǎn)穿出時(shí)圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的角度，必須作出子彈穿筒過(guò)程中圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)情景的圖示，與孤長(zhǎng)l對(duì)應(yīng)的圓心角為θ，θ=l/r(rad)解：圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的角為（πθ），圓筒的角速為ω，子彈速度為v，穿筒的時(shí)間為t，則：πθ=ωt，ω=2πn/60rad/s[說(shuō)明]解題過(guò)程中，物理過(guò)程示意圖，是常用的方法，它可以使抽象的物理過(guò)程具體形象化，便于從圖中找出各物理量之間關(guān)系，以幫助建立物理方程，最后求出答案。用心 愛(ài)心
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