内容正文:
5.2运动的合成与分解(二)
第五章
抛体运动
晓峰物理
一、船过河模型
小船的实际运动是合运动(小船的实际速度v合).
小船(小船视为质点)
随水流的运动
即 (水流的速度v水)
相对水的运动
即小船在静水中的速度v船)
d
v船
v水
v
θ
一、船过河模型
d
v船
v水
tmin=
v
θ
tanθ=
1.渡河时间最短:
欲使船渡河时间最短,垂直于河岸方向的分速度最大,船头的方向应该垂直于河岸。
一、船过河模型
d
当合速度v 方向垂直于河岸时,渡河位移最短,且为河宽d 。
v船
θ
v水
渡河时间:
t ==
cosθ=
v
2.渡河位移最短:
情景1:v船>v水
一、船过河模型
d
当v船方向与合速度v 方向垂直时,有最短渡河位移lmin 。
最短位移:
t =
v水
lmin
lmin=
B
C
D
E
A
v船
θ
θ
θ
渡河时间:
v
v船
情景2:v船<v水
2.渡河位移最短:
合速度v 方向无法垂直于河岸
cosθ=
二、关联速度模型
1、如图,绳以恒定速率v 沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸,当绳与水面夹角为θ时,船的速度为多大?
v
θ
A
B
C
v∥
沿绳
垂直于绳
v⊥
v船
若要使船匀速靠岸,则拉绳的速度v有何特点?(匀速?加速?减速?)
二、关联速度模型
2、如图,A、B两个物体用细绳相连,A在力F作用下在水平面上运动,B在竖直方向运动。当细绳与水平面间的夹角为θ时,B的速度为v1,求此时物体A的速度多大?
B
θ
v1
F
A
v1
v2
v1
v
θ
v1=vcosθ
v=
解题关键:找到真正的合速度(实际速度)
二、关联速度模型
1.“关联速度”特点:用绳、杆相牵连的物体,在运动过程中,两物体的速度通常不同,但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等。
2.常见的模型:
3.常用的解题思路和方法
(1)先确定合运动的方向(物体实际运动的方向),然后分析这个合运动所产生的实际效果(一方面是使绳或杆伸缩的效果,另一方面是使绳或杆转动的效果)。
(2)确定两个分速度的方向(沿绳或杆方向的分速度和垂直于绳或杆方向的分速度)。
(3)按平行四边形定则将合速度进行分解,画出速度分解图。
解析:
【例题1】小船要渡过200 m宽的河,水流速度为2 m/s,船在静水中的速度为4 m/s,求:
(1)若小船的船头始终正对对岸,