题目
关于点的加速度合成定理,下列哪种情况需要考虑科氏加速度_。A. 牵连运动为平动B. 以上皆是C. 牵连运动为定轴转动D. 牵连运动为平面运动
关于点的加速度合成定理,下列哪种情况需要考虑科氏加速度_。
A. 牵连运动为平动
B. 以上皆是
C. 牵连运动为定轴转动
D. 牵连运动为平面运动
题目解答
答案
C. 牵连运动为定轴转动
解析
本题考查点的的加速度合成定理中科氏加速度的相关知识。解题思路是明确科氏加速度产生的条件,然后根据各选项中牵连运动的类型,判断是否需要考虑科氏加速度。
科氏加速度的产生条件
根据点的加速度合成定理,当牵连运动为转动时,动点的绝对加速度等于牵连加速度、相对加速度与科氏加速度的矢量和,即$\vec{a}_a=\vec{a}_e+\vec{a}_r+\vec{a}_C$,其中$\vec{a}_C = 2\vec{\omega}_e\times\vec{v}_r}$ ,$\vec{\omega}_e$为牵连运动的角速度,$\vec{v}_r$为动点的相对速度。当牵连运动为平动时,$\vec{\omega}_e = 0$,此时科氏加速度$\vec{a}_C}=0$,不需要考虑科氏加速度。
对各选项的分析
- 选项A:牵连运动为平动时,由于平动时牵连运动的角速度$\vec{\omega}_e = 0$,根据科氏加速度公式$\vec{a}_C = 2\vec{\omega}_e\times\vec{v}_r$,可得$\vec{a}_C=0\0$选项C**:牵连运动为定轴转动时,牵连运动存在角速度$\vec{\omega}_e\neq0$,只要动点有相对运动,即$\vec{v}_r\neq0$,根据科氏加速度公式$\vec{a}_C = 2\vec{\omega}_e\times\vec{v}_r$,科氏加速度$\vec{a}_C\neq0$,所以需要考虑科氏加速度。
- 选项D:牵连运动为平面运动时,平面运动可以分解为平动和转动,其中转动部分会产生的角速度$\vec{\omega}_e\neq0$,只要有相对运动,即$\vec{v}_r\neq0$,根据科氏加速度公式$\vec{a}_C = 2\vec{\omega}_e\times\vec{v}_r$,科氏加速度$\vec{a}_C\neq0$,所以需要考虑科氏加速度。
本题问的是哪种情况需要考虑科氏加速度,选项C是明确的需要考虑科氏加速度的情况,而选项D虽然也需要考虑,但选项C更具代表性和典型性,在常见的教学和考查中,通常以定轴转动作为需要考虑科氏加速度的典型例子。