以初速度v在平直轨道匀速行驶的火车的货架边缘上有个小球,小球距车厢地面的高度为H,当火车突然以加速度a向前做匀加速直线运动时,这个小球从货架上落下,求小球落到地面上距货架的距离

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/30 07:07:31
以初速度v在平直轨道匀速行驶的火车的货架边缘上有个小球,小球距车厢地面的高度为H,当火车突然以加速度a向前做匀加速直线运动时,这个小球从货架上落下,求小球落到地面上距货架的距离

以初速度v在平直轨道匀速行驶的火车的货架边缘上有个小球,小球距车厢地面的高度为H,当火车突然以加速度a向前做匀加速直线运动时,这个小球从货架上落下,求小球落到地面上距货架的距离
以初速度v在平直轨道匀速行驶的火车的货架边缘上有个小球,小球距车厢地面的高度为H,当火车突然以加速度a
向前做匀加速直线运动时,这个小球从货架上落下,求小球落到地面上距货架的距离?重点是分析!最好有图!还有就是是怎样掉下的?

以初速度v在平直轨道匀速行驶的火车的货架边缘上有个小球,小球距车厢地面的高度为H,当火车突然以加速度a向前做匀加速直线运动时,这个小球从货架上落下,求小球落到地面上距货架的距离
此题小球运动可视为平抛运动;可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成.
1.水平方向速度:Vx=v
2.竖直方向速度:Vy=gt 
3.水平方向位移:x=vt 
4.竖直方向位移:y=gt2/2 
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[v^2+(gt)^2]1/2 
合速度方向与水平夹角β:tanβ=Vy/Vx=gt/v
7.合位移:s=(x2+y2)1/2, 
位移方向与水平夹角α:tanα=y/x=gt/2v 
但是这里需要注意一点:
就是火车加速度a,也就是货架加速度a,那么货架相对原来的位移需要计算,
x' =vt+at^2/2=.v√2h/g+ah/g  
此时的小球与货架的地面距离是:x' + x.
图用电脑太难画了...就简单说明下方向.

由于火车加速,小球由于有惯性还要做水平方向的匀速v的直线运动,竖直方向做自由落体。实际的运动是平抛运动运动。设时间为t. 则h=gt^2/2 t=√2h/g
水平方向做匀速直线运动x1=vt=v√2h/g
火车做初速度为v的匀加速直线运动x2=vt+at^2/2=.v√2h/g+ah/g
火车相对小球的位移为x=x2-x1=ah/g
即小球落在距离货架正...

全部展开

由于火车加速,小球由于有惯性还要做水平方向的匀速v的直线运动,竖直方向做自由落体。实际的运动是平抛运动运动。设时间为t. 则h=gt^2/2 t=√2h/g
水平方向做匀速直线运动x1=vt=v√2h/g
火车做初速度为v的匀加速直线运动x2=vt+at^2/2=.v√2h/g+ah/g
火车相对小球的位移为x=x2-x1=ah/g
即小球落在距离货架正下方偏后ah/g。

收起

选择参考系非常重要!!!!此处选择火车之下的地面作为参考系 ,即站台为参考系,这样,小球的运动为平抛,(小球来不及获得火车的加速度) ,而火车的运动:初速度为v,加速度为a的匀加速度运动,小球运动时间:t=(2H/g)^(1/2) 水平距离:v*t 火车(或者货架边缘)水平运动距离:s=v*t+(1/2)a*t^2, 最后小球距货架距离:d=s-v*t=H*a/g...

全部展开

选择参考系非常重要!!!!此处选择火车之下的地面作为参考系 ,即站台为参考系,这样,小球的运动为平抛,(小球来不及获得火车的加速度) ,而火车的运动:初速度为v,加速度为a的匀加速度运动,小球运动时间:t=(2H/g)^(1/2) 水平距离:v*t 火车(或者货架边缘)水平运动距离:s=v*t+(1/2)a*t^2, 最后小球距货架距离:d=s-v*t=H*a/g

收起