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1高一物理运动的合成与分解典型例题
C
❖ 渡河问题
【例题】宽300米,河水流速4m/s,船在静水中的航速为
5m/s,则该船渡河的最短时间为
,船头所指的
方向为
,船实际运动的位移为
,合速度
为
;
船渡河的最短位移为
,渡河时间为
, 船头
所指的方向为
,合速度为
。
【答案】60s 垂直河对岸 60 41
41
300m 100s 与河岸上游夹角为37度 3m/s
v
l
u
v
l
u
2l
v 1
u2 v2
两式相比得: t1 t2
1
u2 v2
所以:u v
1
t1 t2
2
3m / s
三、关联问题
【问题综述】 此类问题的关键是: 1.准确判断谁是合运动,谁是分运动;实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动; 3.一般情况下,分运动表现在:
①沿绳方向的伸长或收缩运动; 沿绳子方向的运动 ②垂直于绳方向的旋转运动。 垂直绳子方向的运动
运动矢量分析
【答案】 v风 5 5km / h 11.18km / h tg 2
❖ 相对运动
• 例题:玻璃生产线上,宽度为8m的矩形 成形玻璃板以3m/s的速度连续不断的向前 行进,在切割工序处,金刚钻的切割速度 为5m/s,为了使割下的玻璃板都成规定尺 寸的矩形,金刚钻切割的方向如何?切割 一次的时间为多少?
B a,则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的( )
A.直线 P
B.曲线 Q
C.曲线 R
D.无法确定
例题:两分运动的夹角在(0°,180°)内,下列说法 中正确的是( ) A.两匀速直线运动合运动的轨迹必是直线 B.两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动的轨迹一 定是直线 C.一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的 轨迹一定是曲线 D.两匀变速直线运动合运动的轨迹必是直线
专题——运动的合成与分解
一、曲线运动 二.小船过河问题 三.连接体问题 四.相对运动
专题——运动的合成与分解
研究运动的合成与分解,目的在于把一些复杂的运动简 化为比较简单的直线运动。
运动合成与分解的内容:位移、速度、加速度。 运动合成与分解的方法——平行四边形法则。 运动的合成与分解的解题要点: 1.在实际解题时,经常用到矢量三角形法。 2.一般说来,能够观察到(真实)的运动是合运动) 3.合运动与分运动具有:等时性、独立性、等效性。
例题
5.速度大小变化情况: 合力和速度夹角为0时,速度增大; 合力和速度夹角为180度时,速度减小; 合力和速度夹角为直角时,只改变速度的方向; 合力和速度夹角为锐角时,速度增大; 合力和速度夹角为钝角时,速度减小;
[即时训练] 1.质点在某一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用v、a、F分别表 示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力.则下列选 项中可能正确的是( )
四、 相对运动
【问题综述】 此类问题的关键是: 1.准确判断谁是合运动,谁是分运动;实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动; 3.根据运动效果认真做好运动矢量图,是解题的关键。 4.解题时经常用到的矢量关系式:
v绝对 v相对 v牵连
❖ 相对运动 某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶,天气预报报 告当时是正北风(从正北方吹来的风),风速也是4m/s, 则骑车人感觉风的速度方向为 ______ ,大小为 ______ .
运动矢量分析
40m
v水
【答案】 vmin 2.4m / s
❖ 渡河问题
【例题】小孩游泳的速度是河水流速的二分之一,河宽 d=100m,问小孩向什么方向游向对岸,才能使他被河水 冲行的距离最短?这最短的距离是多少?
运
动
100m
矢
量
分
v水
析
【答案】 600 smin 100 3 173m
❖ 渡河问题
寻找分运动效果
vB
【答案】 v vB cos
【拓展】若已知杆长和P点的位置,求小球的速度。
关联问题 【例题】如图所示,长L的杆AB,它的两端在地板和竖直墙
壁上,现拉A端由图示位置以速率v匀速向右运动,B端滑动
的速度是
。
y
B
vB sin
L
vB
b
A xv
v cos
【答案】 寻找分运动效果
vB sin v cos vB v ctg
AB
二、小船过河问题
三个速度:
1、v1为水流速度,相对于河岸的速度 2、v2为船在静水的速度,或者说船相对于水流的速度;方向:
船 头所指向的方向。 3、v合指船相对于河岸的速度
一个类比:
小船在水中划动,类比于人在车上运动
小船——人
水——车
❖ 渡河问题
例题:.小船在静水中的速度是v0,现小船要渡过一条 河流,渡河时小船向对岸垂直划行,已知河中心附近 流速增大,由于河水流速的变化,渡河时间将( ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不能确定
【例题】在一条流速恒定的河中,有一艘对水恒为v=5m/s运 动的小船,先后垂直河岸和沿岸往返同样距离2l=200m所花 时间分别为t1=100s,t2=125s,则水速u多大?
【解析】 小船垂直河岸做匀速直线运动的速度为: v2 u2
往返距离2l的时间为:t1
2l
2l
v2 u2
v
1
u2 v2
小船沿河岸往返一次所需时间为: t2
解析:曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,其加速度或合外 力跟速度有一定夹角,且指向轨迹弯曲的内侧,只有选项D正确. 答案:D
[例 1] 如图所示,红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,
速度为 v.若在红蜡块从 A 点开始匀速上升的同时,玻璃管从
AB 位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动,加速度大小为
关联问题
【例题】如图所示,纤绳以恒定速率v沿水平方向通过定
滑轮牵引小船靠岸,当纤绳与水面夹角为θ时,船靠岸的
速度是
,若使船匀速靠岸,则纤绳的速度是
。
(填:匀速、加速、减速)
寻
找
分
v
运
动 效
v'
果
【答案】 v' v
减速
cos
关联问题
【例题】如图所示,汽车沿水平路面以恒定速度v前进,
则当拉绳与水平方向成θ角时,被吊起的物体M的速度为
vM=
。
寻找分运动效果
v
vM
【答案】 vM v cos
关联问题
【例题】如图所示,以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A,用
细绳通过定滑轮拉动物体B在水平桌面上运动,当绳与水平
面夹角为θ时,物体B的速率为
,
B
v
寻找分运动效果
【答案】 vB=vsinθ
A
v sin
v
关联问题 【例题】如图所示,滑块B以速度vB向左运动时,触点P 的杆移动的速度如何?
一、曲线运动
1.曲线运动速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这 一点的__切__线__方__向_____. 2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以 曲线运动一定是__变__速____运动.
3.曲线运动的条件: 初速度和合力不在同一直线上 4.运动轨迹、速度和合力三者的关系: 轨迹向合力的方向弯曲(合力指向轨迹弯曲的方向) 轨迹夹在速度和合力的方向之间 速度和轨迹相切
❖ 渡河问题
【例题】宽300米,河水流速3m/s,船在静水中的航
速为1m/s,则该船渡河的最短时间为
,渡
河的最短位移为
。
❖渡河问题 运动矢量分析
300m v水
【答案】 tmin 300s smin 900m
❖ 渡河问题 【例题】一人横渡40米宽的河,河水流速3 m/s,下游距下 水30米处有一拦河坝,为保证安全渡河,此人相对于水的 速度至少为多少?
与玻璃运动方向成53度角 2 s
• 温馨提示:
【答案】东北风 4 2 m/s
❖ 相对运动 例题..雨点以8m/s 的速度竖直下落,雨中步行的人感到雨 点与竖直成300角迎面打来,那么人行走的速度大小是多 少?
4 m/s
❖ 相对运动 【例题】当自行车向正东方向以5km/h的速度行驶时,人 感觉风从正北方向吹来;当自行车的速度增加两倍时,人 感觉风从正东北方向吹来,求风对地的速度和风向。