5.2 运动的合成与分解第二课时—【新教材】人教版（2019）高中物理必修二课件

1.2运动的合成与分解 1、小船渡河问题 小船的实际运动是船随水流的运动(速度为V水)和船在静水中的运动(速度为V静水)的合运动。船的航行方向是实际运动的方向,即合速度的方向。两个方向的运动情况相互独立、互不影响。 例:一艘小船在宽为d的河中横渡到对岸，已知水流速度是v水，小船在静水中的速度是v船，求：（1）当v船>v水时，欲使航行距离最短，船应该怎样渡河？渡河时间多长？（2）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？ 分析１:航程最短 θ d 设船头指向与上游河岸成θ： 结论：当v船>v水时，最短航程等于河宽d。 分析２：时间最短 d 结论：欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。 思考题1： 若v船<v水，那么 （1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？ （2）欲使航行距离最短，船应该怎样渡河？最短航线是河宽吗？ 思考2：小船渡河问题除了用运动的合成与分解方法外，还可以用什么方法？ θ θ 结论：当v船< v水时，最短航程不等于河宽d。 船头指向与上游河岸成θ： 例1:一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是3m/s，小船在静水中的速度是4m/s。 求：（1）欲使船渡河时间最短，船应该怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？ （2）欲使航行距离最短，船应该怎样渡河？渡河时间多长？ 解：(1)当船头垂直河岸时，所用时间最短 最短时间 此时合速度 此时航程 　　 过河时间： 合速度： 则cos θ = （2）当船头指向斜上游，与岸夹角为θ时，合运动垂直河岸，航程最短，数值等于河宽100米 θ d 设船头指向与上游河岸成θ： 结论：当v船>v水时，最短航程等于河宽d。 关联速度问题： 一般是指物拉绳(或杆)和绳(或杆)拉物问题、高中阶段研究的绳都是不可伸长的,杆都是不可伸长且不可压缩的,即绳或杆的长度不会改变、绳、杆等连接的两个物体在运动过程中,其速度通常是不一样的,但两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等,我们称之为关联速度. 1、解决关联速度问题的一般步骤： 第一步:先确定合运动,即物体的实际运动. 第二步:确定合运动的两个实际作用效果,一是沿绳(或杆)方向的平动效果(改变速度的大小);二是沿垂直于绳(或杆)方向的转动效果(改变速度的方向).即将实际速度分解为垂直于绳(或杆)和平行于绳(或杆)方向的两个分量. 第三