高一物理運動合成和分解小船渡河和速度關(guān)聯(lián)問題

1、高一物理運動合成和分解小船渡河和速度關(guān)聯(lián)問題 1.物體的實際運動為合運動，物體同時物體的實際運動為合運動，物體同時 參與的幾個運動為分運動。參與的幾個運動為分運動。 2將幾個運動合成為一個運動叫做運將幾個運動合成為一個運動叫做運 動的合成；將一個運動分解為幾個運動的合成；將一個運動分解為幾個運 動叫做運動的分解。運動的合成與分動叫做運動的分解。運動的合成與分 解包括位移、速度、加速度的合成與分解。解包括位移、速度、加速度的合成與分解。3合運動的位移、速度、加速度與分運動的位移、速度、合運動的位移、速度、加速度與分運動的位移、速度、加速度間遵循平行四邊形定則。加速度間遵循平行四邊形定則。zxxk

2、 自學教材自學教材 1合運動與分運動合運動與分運動 小船渡河時，同時參與了小船渡河時，同時參與了 于河岸的運動和沿河岸于河岸的運動和沿河岸 而下的運動，這兩個運動叫而下的運動，這兩個運動叫 運動，實際的運動叫運動，實際的運動叫 運動。運動。 2位移的合成與分解位移的合成與分解 (1)位移的合成：由位移的合成：由 位移求位移求 位移的過程。位移的過程。 (2)位移的分解：由位移的分解：由 位移求位移求 位移的過程。位移的過程。 3速度的合成與分解速度的合成與分解 與位移的合成與分解是對應(yīng)的，都遵循與位移的合成與分解是對應(yīng)的，都遵循 定則。定則。垂直垂直順流順流分分分分合合合合分分平行四邊形平行四

3、邊形合合 重點詮釋重點詮釋 1合運動與分運動的關(guān)系合運動與分運動的關(guān)系 (1)等時性：合運動與各個分運動總是同時開始，同時結(jié)等時性：合運動與各個分運動總是同時開始，同時結(jié)束，經(jīng)歷的時間相等。不是同時發(fā)生的運動不能進行運動的束，經(jīng)歷的時間相等。不是同時發(fā)生的運動不能進行運動的合成。合成。 (2)等效性：各分運動合成起來與合運動具有完全相同的等效性：各分運動合成起來與合運動具有完全相同的效果，即分運動與合運動可以效果，即分運動與合運動可以“等效替代等效替代”。 (3)獨立性：一個物體同時參與的幾個分運動，各分運動獨獨立性：一個物體同時參與的幾個分運動，各分運動獨立進行，不受其他分運動的影響，即各分

4、運動是互相獨立的，互立進行，不受其他分運動的影響，即各分運動是互相獨立的，互不影響的，分運動與合運動是一種等效替代關(guān)系。不影響的，分運動與合運動是一種等效替代關(guān)系。zxxk (4)同體性：合運動和它的分運動必須是對應(yīng)同一個物體同體性：合運動和它的分運動必須是對應(yīng)同一個物體的運動，一個物體的合運動不能分解為另一個物體的分運動的運動，一個物體的合運動不能分解為另一個物體的分運動。 2兩個直線運動的合運動的性質(zhì)與軌跡的判斷方法兩個直線運動的合運動的性質(zhì)與軌跡的判斷方法 兩個互成角度的直線運動的合運動的性質(zhì)和軌跡，由兩分運兩個互成角度的直線運動的合運動的性質(zhì)和軌跡，由兩分運動的性質(zhì)及合初速度與合加速度

5、的方向關(guān)系決定。動的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定。 (1)根據(jù)合加速度是否恒定判定合運動是勻變速運動還是非根據(jù)合加速度是否恒定判定合運動是勻變速運動還是非勻變速運動。若合加速度不變且不為零，則合運動為勻變速運勻變速運動。若合加速度不變且不為零，則合運動為勻變速運動；若合加速度變化，則為非勻變速運動。動；若合加速度變化，則為非勻變速運動。 (2)根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運動是直線運動根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運動是直線運動還是曲線運動。若合加速度與合初速度在同一直線上，則合運動還是曲線運動。若合加速度與合初速度在同一直線上，則合運動為直線運動，否則為曲線運動。為直

6、線運動，否則為曲線運動。1關(guān)于合運動與分運動，下列說法正確的是關(guān)于合運動與分運動，下列說法正確的是 ()A合運動的時間等于兩個分運動的時間之和合運動的時間等于兩個分運動的時間之和B勻變速運動的軌跡可以是直線，也可以是曲線勻變速運動的軌跡可以是直線，也可以是曲線C曲線運動的加速度方向可能與速度在同一直線上曲線運動的加速度方向可能與速度在同一直線上D分運動是直線運動，則合運動必須是直線運動分運動是直線運動，則合運動必須是直線運動解析：合運動的時間等于各個分運動的時間，故解析：合運動的時間等于各個分運動的時間，故A錯誤；判斷物錯誤；判斷物體是否做曲線運動，主要是看合速度與合加速度是否在同一直體是否做

7、曲線運動，主要是看合速度與合加速度是否在同一直線上，故線上，故B正確，正確，D錯誤；物體做曲線運動，則加速度方向一錯誤；物體做曲線運動，則加速度方向一定與速度方向不在同一直線上，故定與速度方向不在同一直線上，故C錯誤。錯誤。答案：答案：B1運動的合成運動的合成已知已知 運動求運動求 運動的過程。運動的過程。2運動的分解運動的分解已知已知 運動求運動求 運動的過程。運動的過程。分分合合合合分分 自學教材自學教材 重點詮釋重點詮釋 1運動的合成與分解的基本法則與意義運動的合成與分解的基本法則與意義 (1)基本法則：平行四邊形定則?；痉▌t：平行四邊形定則。 (2)意義：許多較為復(fù)雜的曲線運動可以分

8、解為幾個較為意義：許多較為復(fù)雜的曲線運動可以分解為幾個較為簡單的直線運動；物體實際參與的曲線運動可轉(zhuǎn)化為兩個方簡單的直線運動；物體實際參與的曲線運動可轉(zhuǎn)化為兩個方向上的直線運動來處理。向上的直線運動來處理。zxxk圖圖121圖圖1232若河水的流速大小與水到河岸的距離有關(guān)，河中心水若河水的流速大小與水到河岸的距離有關(guān)，河中心水的流速最大，河岸邊緣處水的流速最小?，F(xiàn)假設(shè)河的寬的流速最大，河岸邊緣處水的流速最小?，F(xiàn)假設(shè)河的寬度為度為120 m，河中心水的流速大小為，河中心水的流速大小為4 m/s，船在靜水中的，船在靜水中的速度大小為速度大小為3 m/s，要使船以最短時間渡河，則，要使船以最短時間渡

9、河，則()A船渡河的最短時間是船渡河的最短時間是24 sB在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C船在河水中航行的軌跡是一條直線船在河水中航行的軌跡是一條直線D船在河水中的最大速度為船在河水中的最大速度為5 m/s答案：答案：BD思路點撥思路點撥解答本題時應(yīng)注意以下三點：解答本題時應(yīng)注意以下三點：(1)小船的運動為實際的運動，即為合運動。小船的運動為實際的運動，即為合運動。(2)繩運動的速度與小船的速度沿繩的分速度的關(guān)系。繩運動的速度與小船的速度沿繩的分速度的關(guān)系。(3)由船速度特點判斷船的運動性質(zhì)。由船速度特點判斷船的運動性質(zhì)。答案答案A借題發(fā)揮借題發(fā)揮求繩求繩(或

10、桿或桿)連接物體的速度關(guān)聯(lián)問題時：連接物體的速度關(guān)聯(lián)問題時：(1)首先要明確繩首先要明確繩(或桿或桿)連接物體的速度。連接物體的速度。 (2)將兩物體的速度分別沿繩將兩物體的速度分別沿繩(或桿或桿)的方向和垂直于繩的方向和垂直于繩(或或桿桿)的方向進行分解。的方向進行分解。 (3)根據(jù)沿繩根據(jù)沿繩(或桿或桿)方向物體的分速度大小相等，找出兩方向物體的分速度大小相等，找出兩物體速度的大小關(guān)系。物體速度的大小關(guān)系。如圖如圖125所示，在水平地面上做勻速運動所示，在水平地面上做勻速運動的汽車，通過定滑輪用繩子吊起一個物體，的汽車，通過定滑輪用繩子吊起一個物體，若汽車和被吊物體在同一時刻的速度分別為若

11、汽車和被吊物體在同一時刻的速度分別為v1和和v2，則下面說法正確的是，則下面說法正確的是() 圖圖125A物體做勻速運動，且物體做勻速運動，且v2v1B物體做減速運動，且物體做減速運動，且v2v1C物體做加速運動，且物體做加速運動，且v2v1zxxkD物體做減速運動，且物體做減速運動，且v2v1解析：汽車的實際運動，是合運動，取繩與解析：汽車的實際運動，是合運動，取繩與汽車的連接點進行分析，它既包含了繩子的汽車的連接點進行分析，它既包含了繩子的運動情況又包含了汽車的運動情況。它產(chǎn)生運動情況又包含了汽車的運動情況。它產(chǎn)生了兩個運動效果：了兩個運動效果：沿繩方向拉繩，使定滑沿繩方向拉繩，使定滑輪左

12、端的繩變長；輪左端的繩變長；使繩子向左上方偏轉(zhuǎn)，使繩與豎直方向的夾使繩子向左上方偏轉(zhuǎn)，使繩與豎直方向的夾角角逐漸增大。如圖所示，將車速沿繩方向及垂直繩方向進行逐漸增大。如圖所示，將車速沿繩方向及垂直繩方向進行分解，可得分解，可得v繩繩v1sin 。由于繩子總長不變，有由于繩子總長不變，有v繩繩v2，因此，因此，v2v1sin 。由于由于v1是恒量，而是恒量，而逐漸增大，因此被吊物體速度逐漸增大，且逐漸增大，因此被吊物體速度逐漸增大，且v2v1。故選。故選C。答案：答案：C 例例2河寬河寬d200 m，水流速度，水流速度v13 m/s，船在靜水中的速度，船在靜水中的速度v25 m/s。求：。求：

13、 (1)欲使船渡河時間最短，船應(yīng)怎樣渡河？最短時間是多少？船欲使船渡河時間最短，船應(yīng)怎樣渡河？最短時間是多少？船經(jīng)過的位移多大？經(jīng)過的位移多大？ (2)欲使船航行距離最短，船應(yīng)怎樣渡河？渡河時間多長？欲使船航行距離最短，船應(yīng)怎樣渡河？渡河時間多長？ 思路點撥思路點撥解答本題時應(yīng)注意以下兩點：解答本題時應(yīng)注意以下兩點： (1)船最短時間過河的條件。船最短時間過河的條件。 (2)船最短位移過河的條件。船最短位移過河的條件。甲甲 乙乙答案答案(1)船頭指向?qū)Π洞^指向?qū)Π?0 s233 m(2)船頭與岸所成角為船頭與岸所成角為53指向河上游指向河上游50 s 借題發(fā)揮借題發(fā)揮 (1)小船同時參與隨水漂流和船在靜水中的運動，兩個運動小船同時參與隨水漂流和船在靜水中的運動，兩個運動互不干擾，且具有等時性?；ゲ桓蓴_，且具有等時性。 (2)小船過河的時間由垂直河岸方向船的分速度決定，渡小船過河