内容正文:
专题—运动的合成与分解
—小船渡河问题
合运动与分运动的关系
1.基本概念:
如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,参与的几个运动就是分运动。
2.分解原则:根据运动的实际效果分解,也可用正交分解.
3.遵循规律:平行四边形定则.
4.合运动与分运动的关系
等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始,同时进行,同时停止.
独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响.
等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果.
F合(a) 跟 v 在同一直线上
直线运动
F合(a) 恒定→匀变速直线运动
F合(a) 变化→变加速直线运动
F合(a) 跟 v 不在同一直线上
曲线运动
F合(a) 恒定→匀变速曲线运动
F合(a) 变化→变加速曲线运动
决定物体运动状态的关键因素是什么?
物体运动状态由F合(a合)、v0及其夹角θ共同决定.
小结:①判断直线还是曲线运动关键看F合(a合) 与v 是否共线;②判断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定.
【例题】一船准备渡河,已知水流速度为v0=1m/s,船在静水中的航速为 =2m/s,则:
①要使船航程最短,应如何航行?
②要使船能在最短时间内渡河,应向何方划船?
运动矢量分析
渡河问题
一船准备渡河,已知水流速度为v0=1m/s,船在静水中的航速为 v’ =2m/s,则:
①要使船航程最短,应如何航行?
②要使船能在最短时间内渡河,应向何方划船?
提示:(1)当船沿垂直河岸方向横渡,即v合垂直河岸,过河位移最小.(2)过河时间取决于河宽和垂直河岸的横渡速度.当航向(即船头)垂直河岸时,垂直河岸的速度最大,过河时间最短.
v合
v合
①船头垂直河岸,过河时间最短
②合速度垂直河岸,位移最短
tanα= /
α
α
cosα= /
请思考:
要使小船能够到达正对岸,小船在静水中的速度应满足什么条件?
船速 >水速
例: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 。
思考:若上题中的水流速度大于小船航行速度,则怎样才能使航程最短?最短