例谈用速度分解解决物理问题
李煜星
摘要：矢量的合成与分解是高中物理中的重点和难点，其中与速度分解有关的问题又是学生出错率较高。本文通过利用速度分解法分析：“动态问题”“瞬时变化问题”“连体问题”“运动和力的问题”等教学案例，来解决学生易出错的困惑。
关键词：矢量；分解；速度；问题
矢量的合成与分解是高中物理教学中的重点和难点，其中速度分解又是学生出错率较高的问题。多数学生主要错在分不清哪是合速度，哪是分速度。相对于参考系的实际运动是合运动，实际运动的方向是合速度方向，速度要根据实际运动产生的效果进行分解。以下笔者通过几个实例具体分析速度分解在其中的重要作用。
一、利用速度分解分析动态问题
例1.小球被细线悬挂于O点，若将小球拉至水平后由静止释放，则在小球下摆到最低点的过程中，重力瞬时功率的变化情况是( )
A.减小 B.增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
分析与解：开始时，小球速度为零，重力瞬时功率为零，在最低点时，速度方向与重力方向垂直，故此时重力瞬时功率也为零，整个运动过程中，竖直分速度先增后减，故重力的瞬时功率先增大后减小。
答案：D
二、利用速度分解分析瞬时变化问题
例2.如图用一根不可伸长的轻质细绳悬挂一质量为m的小球，再把小球拉至A点，使悬线与水平方向呈30°角，然后松手，求小球运动到悬点正下方B时，悬线张力为多少？
三、利用速度分解分析连接体问题
例3．如图，跨过定滑轮的轻绳两端的物体A和B，质量分别为M和m，物体A在水平面上，B由静止释放，当B沿竖直方向下降h时，测得A沿水平面运动的速度为V，这时细绳与水平面的夹角为θ，试分析计算B下降h的过程中，A克服地面摩擦力做的功是多少？(滑轮质量和摩擦均不计)
四、利用速度分解分析运动和力的问题
例4.倾斜雪道的长为25m，顶端高为15m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图，一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度V0=8m/s飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起，除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略，设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ=0.2，求运动员在水平雪道上滑行的距离。(g=10m/s）
五、利用速度分解分析光学问题
例5.在水平地面上有一点光源S，被一不透明的罩遮住，在罩的正上方开一小孔，一束光通过此小孔竖直照射到距地面高为3m的水平放置的平面镜M上，如图所示，若平面镜从水平位置起绕水平轴O匀速旋转，经0.1s，镜面转过30°，那么由镜面反射到地面的光斑，在0.1s末的瞬时速度为多大？
(作者单位：内蒙古包头市一机一中 014030)
论文作者:李煜星
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2016年5月上
论文发表时间:2016/7/6
标签：速度论文; 分解论文; 小球论文; 水平论文; 重力论文; 方向论文; 雪道论文; 《中学课程辅导●教学研究》2016年5月上论文;