互成角度的两个匀速直线运动的合成 51

本实验说明两个匀速直线运动可以用平行四边形法则合成。方法—简便易行，但两个分运动速度要互受牵连；方法二两个分运动互相独立，更具有一般性。

方法一

器材 长 0.8m 左右内径 1—2cm 的玻璃管（可用经稀盐酸清洗荧光粉后的日光灯管），直径稍小于玻璃管内径的彩色塑料球，1.5m 长的细线，小黑板，图钉等。

操作

1. 装置如图，玻璃管不移动，匀速向上拉线，在黑板上描出小球沿管向斜上匀速直线运动的轨迹s2。

2. 将线端绕在管上，匀速右移玻璃管，在黑板上描出小球向右匀速直线运的轨迹s1。

3. 将线端用图钉固定，向右匀速移动玻璃管，可见小球的运动是水平方向的匀速直线运动和沿管斜向上的匀速直线运动的合运动，在黑板上逐点描出小球的轨迹。

4. 以 s1 和 s2 为邻边作出平行四边形，其对角线正好与球的合运动轨迹 s 重

合，即可验证两匀速直线运动合成的法则。

1. 改变管与水平线的夹角，就改变了球分运动的方向，可重复验证。

方法二

器材 直径为 1.5cm、长 35cm 的玻璃管，橡皮塞，带图钉的小木块，小磁铁

（磁性黑板上使用的即可）。

操作

1. 如图(a)所示，取一块直径约 1cm 的小木块（或软木塞），在其两侧按上图钉，用油漆涂成约色。

2. 将长玻璃管的一端用橡皮塞塞住，从另一端注入清水，把带图钉的木块投入水中，然后再用橡皮塞密封（管内不要有气泡）。此时用小磁铁在玻璃管壁外将小木块吸住，使其置于管底位置（图b）。若将磁铁用手指取下，带图钉的小木块便在水中上浮，由于水对木块的阻力作用。木块的上升运动几乎是匀速运动（图c）。

3. 演示运动的合成[如图(d)所示]。

先使玻璃管不动，让小木块向上作匀速运动，表示第一分运动 v1；再使小木

块被磁铁吸住不动，将玻璃管在水平方向上匀速移动，表示第二分运动 v2；第三

次在除去磁铁的同时将玻璃管在水平方向上匀速移动，可以发现小木块沿着由以v1 和v2 为邻边的平行四边形对角线方向运动，即可说明运动的合成遵循平行四边

形法则。

1. 将管子倾斜演示两个分运动和小木块的合运动（图 e），可以说明小船渡河的各种情况。

注意

1. 本实验属于定性的演示实验，手做水平匀速运动比较难于掌握，实验前需作几次练习。

2. 木块到达管子顶部，只须用磁铁在顶部吸住木块，将管子倒个身之后即可进行第二次实验。

3. 增减小木块上图钉的个数，能改变它上浮的速度。