本号一直专注做高中物理知识的相关知识,如转载请注明出处。谢谢各位的支持! 一、合运动与分运动 一个物体同时参与多个运动,实际的运动是这些运动的合运动。 1.合运动与分运动的关系: (1)运动的独立性: 一个物体同时参与多个运动,其中的任何一个运动并不会受其他分运动的干扰,而保持其运动性质不变,这就是运动的独立性原理.虽然各分运动互不干扰,但是它们共同决定合运动的性质和轨迹. (2)运动的等时性:各个分运动与合运动总是同时开始,同时结束,经历时间相等(不同时的运动不能合成). (3)运动的等效性:各分运动叠加起来与合运动有相同的效果. 2.运动的合成与分解的运算法则:平行四边形定则 运动的合成与分解:描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解,它们均是矢量,合成与分解都遵守平行四边形定则. 二、小船渡河 在运动的合成与分解问题中,两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动,其中一个速度大小和方向都不变,另一个速度大小不变,方向在180°范围内(在速度不变的分运动所在直线的一侧)变化.我们对合运动或分运动的速度、时间、位移等问题进行研究.这样的运动系统可看作“小船渡河模型”. 特点: (1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动. (2)三种速度:v船(船在静水中的速度)、v水(水的流速)、v合(船的实际速度). (3)两个极值 ①过河时间最短:当船头垂直于河岸时,v船⊥v水,tmin=d/v船 (d为河宽). ②过河位移最小: A.当v船>v水时,v合⊥v水,如图1甲所示,此时xmin=d船头指向上游与河岸夹角为α. B.当v船<v水时,v船⊥v合,如图乙所示.过河最小位移: 例题一小船渡河,河宽d=180 m,水流速度v1=2.5m/s.若船在静水中的速度为v2=5m/s, : 求: (1)欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少? (2)欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少? 解:(1)当船头与河岸垂直的时候,渡河时间最短, tmin=d/v2 =36s 沿河岸的分位移 x=v1tmin =90m 合位移为(实际位移): (此题另一个分位移为垂直于河岸的位移d) (2)船速v2 〉v1(水速),欲使船渡河航程最短,船轨迹垂直河岸渡河, ,设船头朝上游与河岸成某一夹角α,则
α=60° 即当船头朝上游与河岸成60°角时,位移为河岸宽度d 合速度 渡河时间 t=d/v = 练习: 河宽60 m,水流速度v1=6 m/s,小船在静水中的速度v2=3m/s,则: (1)它渡河的最短时间是多少? (2)最短航程是多少? (2)因为v2<v1,必须v合⊥v水,渡河位移才会最小,如图所示,船头指向上游与河岸夹角为θ θ=60° 渡河时间为 小船沿河岸向下游移动的位移 x=v1t ≈217m 有话想说,留言吧。 有话想说,请评论! 部分相关文章: |
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