Question

高中物理：如图，问题请见补充说明，谢谢！

这是学习绳杆速度分解的常见图示，为什么另外一个分速度（已用圈标注）要垂直于绳的方向？它往其它方向不可以吗？

Answer 1

物块做的的是复合运动，有两个分运动：沿绳方向运动v∥ ；沿绳与轮的切点的转动 v⊥ --->

一定是垂直于绳，合运动只可能是物块所在的那个平面。

v⊥不可以有其他方向。就相当在一个机械结构中，构件的运动取决于结构状况。

Answer 2

我们研究物体的运动，在这样的问题中，我们研究的只是绳子和物体连接的这个点的运动。然而，我们在研究中却借助于这两个分别在绳上和物体上点，是同一个点。因此，我们研究了绳子的运动。绳子，是在做复合运动的。他是边转动边平动。平动的就是沿绳子方向的运动。这里有个分运动。另一个就是随绳子的转动。而描述，转动的有两个物理量，一个是角速度，另一个是线速度。在这里，线速度就是这个指点的平动的速度。而线速度是与它的战斗半径垂直的，也就是跟他的绳子垂直的。也就跟点的平动速度是垂直的。

Answer 3

相互垂直的两个方向才是互不影响的两个方向，彼此分速度为零，正是要求的速度。

Answer 4

这里是为了分析物体的速度v物与滑轮上面拉绳子的速度v的关系才这样分解的。
由于绳子不可伸长且始终张紧，所以绳子上所有点沿着绳子方向的速度大小是相等的，绳子的一个端点是和物体连结在一起的，因此物体沿着绳子方向的速度v//与绳子上所有点的沿绳子方向的速度大小也相等，为了利用这个相等关系，我必须将物体的速度的一个分量沿着绳子方向（即图中v//方向），物体速度的另外一个分量必须与绳子垂直。

Answer 5

另外一个分速度不垂直于绳子的方向，往其他方向也是可以的。
但是这样来解的话，就会使问题复杂。
如果另外一个分速度取垂直于绳子的方向，这样两个分速度相互垂直。在以后的计算中，只要解直角三角形，求三角函数很方便的。就给计算带来了方便。
如果不是这样(分速度取任意方向)，就要解任意三角形。很显然，比解直角三角形麻烦多了。
所以不光是速度的分解，在进行其他矢量分解时，总是尽量分解成相互垂直的两个分量，使问题变得简单明了。