用功能求解相关速度

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  同学们经常遇到这样一类问题:几个物体的运动存在着某种关系,根据其中一个物体的运动速度求其它物体的运动速度,这类问题称为相关速度问题.相关速度问题一般用以下三个结论.
  1.刚性杆.绳上各点在同一时刻具有相同的沿杆、绳的分速度.
  2.接触物系在接触面法线方向的分速度相同,切向分速度在无相对滑动时亦相同.
  3.线状交叉物系交叉点是相交物系双方沿双方切向运动分速度的矢量和.
  通常是将有关速度进行矢量分解,而根据平行四边形法则,一个速度矢量可以有无数多种分法,在这无数多种分法中应该选取哪一种,同学们是很感困难的,这对于同学们来说难度较大,不易理解和掌握.其实我们可以从功能角度分析相关速度问题,解题过程简捷且容易理解和掌握.现介绍如下:
  总评:轻绳、轻杆,以及两个相互关联的物体间的相互作用力是保守力,例如弹力时,他们都既不会提供能量,也不会消耗能量,其作用就是起到传递能量的作用,故任何时候输入功率与输出功率相等.
  从功能角度分析相关速度问题,本质上揭示物体之间的速度关系思路简捷,不易出错.并可加深对功和能的知识的认识和理解,有助于学生吃透相关速度问题,更有利于克服同学们的思维障碍,易于理解接受.
  [江西省永新县任弼时中学 (343400)]
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