相对运动基本原理.ppt

[学习内容] 掌握相对运动特点及其规律 掌握求解关于相对运动问题的基本思路及技能技巧 [学习要求] 会利用对地运动物理量求解相对运动量 会应用相对运动方程求解相对运动问题 一:相对运动基本原理 求解相对位移 S反向 = S1 + S2 S同向 = S1 - S2 求解相对速度 V反向 = V1 +V2 V同向 = V1 - V2 求解相对加速度 a反向 = a1 + a2 a同向 = a1 - a2 S1 S2 二相对运动规律： 三:在一条直线上的运动合成 例1 如图所示，在一光滑斜面的顶端先释放甲球，经过一段时间后再释放乙球，试用三种方法确定甲球相对乙球的运动状态 甲 乙 解法一:利用相对位移求解 解:S甲 = S0 + V0t + at2/2 S乙 = at2/2 S相 = S甲 – S乙 = V0t 所以甲球相对乙球以V0做匀速运动. 甲 乙 解法二:利用相对速度求解 解:V甲 = V0 + at V乙 = at V相 = V甲 – V乙 = V0 所以甲球相对乙球以V0做匀速运动. 甲 乙 解法三:利用相对加速度求解 解:a甲 = gsinθ a乙 = gsinθ a相 = a甲 – a乙 = 0 所以甲球相对乙球做的是匀速运动. 例2 在一向上运动的升降机天花板上用一细绳悬挂一小球，小球距升降机底板的高度为h， 求(1) 当升降机匀速运动时将绳剪断，小球的落地时间. (2) 当升降机以加速度a匀加速上升时将绳剪断，小球的落地时间. h 解(1) V相0 = V – V =0 a相 = g – 0 = 0 S相 = h 所以根据 S相 = V相0t + a相t2/2 得: h = gt2/2 t = 例2 在一向上运动的升降机天花板上用一细绳悬挂一小球，小球距升降机底板的高度为h， 求(1) 当升降机匀速运动时将绳剪断，小球的落地时间. (2) 当升降机以加速度a匀加速上升时将绳剪断，小球的落地时间. h 解(2) V相0 = V – V = 0 a相 = g + a S相 = h 所以根据 S相 = V相0t + a相t2/2 得: h = (g+a)t2/2 t = 例3. 如图所示，一长为L的细杆悬挂在天花板上，在距细杆下方h处有一小球。当剪断细绳使细杆自由下落的同时，小球以初速度V0作竖直上抛运动，求小球通过细杆所需的时间。 （小球与细杆恰好不相碰） 解: V相0 = V0 –0 = V0 a相 = g – g = 0 (小球相对杆做匀速运动) S相 = L 所以根据 S相 = V相0t + a相t2/2 得: L = V0t t = L/V0 例4.在光滑的水平地面上放有一质量为M足够长的木板，木板上一端一质量为m的物体以初速度V0沿木板由冲上木板。已知物体与木板间的动摩擦因数为μ， 求（1）物体达到与木板相对静止所用的时间。 （2）物体相对木板运动的最大距离。  解: V0相 = V0 –0 = V0 Vt相 = V`–V` = 0 a相 = am + aM = μg + μmg/M 所以根据Vt相 = VO相 – (-a相)t 得 t = V0/ μg(1 + m/M) 2(-a相)S相 = Vt相2 – V0相2 得S相 = V02/2μg(1 + m/M) am aM 四不在一条直线上的运动合成 例1. 在空间某一位置将两个可看做质点的小球采用以下两种方式以相同的初速度V0抛出。请分别求出经t 时间两小球间距。  解左例 V相0 = V0 + VO = 2V0 a相 = g – g = 0 (两球相对做匀速运动) 所以根据 S相 = V相0t + a相t2/2 得: S相 = 2V0t 例1. 在空间某一位置将两个可看做质点的小球采用以下两种方式以相同的初速度V0抛出。请分别求出经t 时间两小球间距。  解右例 水平方向:V相0 = V0 - 0 = V0 a相 = 0 两球水平方向以速度V0相对做匀速运动 所以根据 SX相 = V相0t = V0t 竖直方向:V相0 = V0 - 0 = V0 a相 = g – g = 0 两球竖直方向以速度V0相对做匀速运动 所以