量.(1)求该点在时刻t的加速度.(2)t为何值时,该点的切向加速度与法向加速度的大小相等? 已知飞轮半径为R 分析该题属于圆周运动中由运动方程求运动状态的问题,需要我们对圆周运动中切向加速度 和法向加速度的物理意义及其与速率的对应关系有深刻的理解 解(1)根据题意,该点的速率为:v==vo-bt (1) 在自然坐标系中,其加速度的切向和法向分量分别为 dy =-b,a.= v2(vo-br) 故其加速度的大小为: Rb+(-b)yR2b2+(。-b R 加速度的方向由它和速度间的夹角确定(如图14所示,a= L(-b (2)由a=an,得:b= b),所以1 例8设河宽}=km,河水由北向南流动,流速v=2m/s,有一只般相对河水以v=1.5m/s的速 率从西岸驶向东岸.试求:(1)如果船头与正北方向成a=15°角,则船到达对岸要用多少时间 到达对岸时船位于下游何处?(2)如果船到对岸时间最短,船头与河岸应成多大角度?船到达下 游何处?(3)如果要求船相对岸走过的路程最短,则船头与河岸应成多大角度?船到达下游何处? 所用的时间为多少? 分析本题为运动的相对性问题,需要大家对绝对速度、相对速度和牵引速度三者之间的关系 有深刻理解.具体解题时要先建立坐标然后将速度进行分解到坐标轴上进行求解. 解建立坐标系如图15所示,根据题意有:下船岸=下船,水+下水,岸 (1) 设船岸、下船,水和下水,分别为F、和节,则(1)式成为F=v’+ sin a t v cosag, v 所以 北 V=sin a+(v)j (1)如果船头与正北方向成a=15°角.则船到达对岸所需的时 东 间为 南 1000 564 v'snal.5×sn15° 图1-5量.(1)求该点在时刻 t 的加速度.(2)t 为何值时,该点的切向加速度与法向加速度的大小相等? 已知飞轮半径为 R. 分析 该题属于圆周运动中由运动方程求运动状态的问题,需要我们对圆周运动中切向加速度 和法向加速度的物理意义及其与速率的对应关系有深刻的理解. 解 (1)根据题意,该点的速率为: v bt dt ds v 0 (1) 在自然坐标系中,其加速度的切向和法向分量分别为: b dt dv a , R v bt R v an 2 0 2 . 故其加速度的大小为: R R b v bt R R b v bt a an a 4 0 2 2 2 4 0 2 2 2 2 . 加速度的方向由它和速度间的夹角确定(如图 1-4 所示), Rb v bt 2 0 arctan . (2)由 a an ,得: R v bt b 2 0 ,所以 b v bR t 0 . 例 8 设河宽 l=1km,河水由北向南流动,流速 v=2m/s,有一只般相对河水以 v 1.5m/s 的速 率从西岸驶向东岸.试求:(1)如果船头与正北方向成 15 角,则船到达对岸要用多少时间? 到达对岸时船位于下游何处?(2)如果船到对岸时间最短,船头与河岸应成多大角度?船到达下 游何处?(3)如果要求船相对岸走过的路程最短,则船头与河岸应成多大角度?船到达下游何处? 所用的时间为多少? 分析 本题为运动的相对性问题,需要大家对绝对速度、相对速度和牵引速度三者之间的关系 有深刻理解.具体解题时要先建立坐标然后将速度进行分解到坐标轴上进行求解. 解 建立坐标系如图 1-5 所示,根据题意有: v船岸 v船水 v水岸 (1) 设 v船岸 、v船水 和 v水岸 分别为 V 、 v 和 v ,则(1)式成为 V v v . 而 v v i v j sin cos ,v vj ,所以 V v i v vj sin cos , (1)如果船头与正北方向成 15 角.则船到达对岸所需的时 间为 s v l t 2564 1.5 sin 15 1000 sin a v O 图 1-4 n a a R v O 图 1-5 l v x y 东 南 北 西