问题 填空题

如图,直杆AB在半径为r的固定圆环上以垂直于杆的速度v作平动,当杆AB运动至图示位置时,杆与环的交点M的运动速度大小为______,加速度大小为______.

答案

由题意可知,AB垂直于杆的速度v向下作平动,由运动的合成与分解的知识,可知,是由M点切线方向的速度与沿着MA方向的速度合成而来的,如图所示,

则有:vM=

v
sin∅

如图,M点的速度是沿切线方向的.(圆周运动)

因vM=

v
sin∅

角速度:

d∅
dt
v
sin∅
r

切向加速度a1=

d
v
sin∅
dt
(就是“速度”对“时间”求导)

解得:a1=-

cos∅
sin3
v2
r

法向加速度a2=

1
sin2
v2
r
就是“向心加速度”)

合加速度:

a=

a21
+
a22
=
v2
rsin3φ

故答案为:

v
sinφ
v2
rsin3φ

解答题
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