Question

问一道物理的速度题，看了答案还是没有看懂？高中物理竞赛题

问题是：如图5-11所示，物体A置于水平面上，物体A上固定有动滑轮B,D为定滑轮，一根轻绳绕过滑轮D、B后固定在C点，BC段水平．当以速度v拉绳头时，物体A沿水平面运动，的速度是多少？答案上是这样解释的：首先根据绳约束特点，任何时刻绳BD段上各点有与绳端D相同的沿绳BD段方向的分速度v，再看绳的这个速度与物体A移动速度的关系：设物体A右移速度为vx，则相对于物体A(或动滑轮B的轴心)，绳上B点的速度为vx，即vBA＝vx，方向沿绳BD方向；而根据运动合成法则，在沿绳BD方向上，绳上B点速度是相对于参照系A(或动滑轮B的轴心)的速度vx与参照系A对静止参照系速度vxcosα的合成，即v＝vBA＋vxcosα；由上述两方面可得 vx＝v/(1＋cosα)．我的问题是：为什么这上面说----"物体A右移速度为vx，则相对于物体A(或动滑轮B的轴心)，绳上B点的速度为vx，即vBA＝vx，"它是如何直接得出绳上B点的速度为vx的，vx难道不是A沿着水平方向的速度吗？为什么绳上B点的速度也是vX，而且是相对于A物体。还有就是最后的合成我也没有看懂，为什么绳上B点的速度就是相对于参照系A(或动滑轮B的轴心)的速度vx与参照系A对静止参照系速度vxcosα的合成，有谁可以给我细说吗？

Answer 1

先说说我的理解：绳拉船的模型你一定知道，假设用绳以β角度拉船，设绳的速度为v，船的速度为vx，那么v=vxcosβ，再看我们这道题，将船比作动滑轮，不过绑船的绳不会动，而动滑轮上的绳会动，这就是差别了，在合成的时候由动滑轮的滚动，绳BD不仅有速度vxcosβ，而且还要加上vx（由于绳的约束性），即v=vx+vxcosβ，至于B点速度为什么为vx，那就是B是一个定点（绳与滑轮接触的一个点），会随A一起平移，故速度都为vx

追问

还是不太懂，vx的方向是水平向右的，vxcosα则是沿着绳BD的方向的，难道它们不遵循矢量的合成，仅仅只是代数运算吗？

追答

由于动滑轮的滚动BC减少多少，BD就伸长多少，也就是BD存在一个速度vx，且vx与vBC矢量分解后的vxcosβ方向相同，所以可以进行代数运算

追问

有没有类似的题目，给多出几道好吗？我想试一试，我现在似乎有点似懂非懂。这个题目跟拉船的题目真有区别，有点难理解

追答

我平时不做竞赛题，所以没有相关的题目，抱歉！