高一物理運(yùn)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(yùn)動合成和分解小船渡河和速度關(guān)聯(lián)問題 1.物體的實(shí)際運(yùn)動為合運(yùn)動，物體同時物體的實(shí)際運(yùn)動為合運(yùn)動，物體同時 參與的幾個運(yùn)動為分運(yùn)動。參與的幾個運(yùn)動為分運(yùn)動。 2將幾個運(yùn)動合成為一個運(yùn)動叫做運(yùn)將幾個運(yùn)動合成為一個運(yùn)動叫做運(yùn) 動的合成；將一個運(yùn)動分解為幾個運(yùn)動的合成；將一個運(yùn)動分解為幾個運(yùn) 動叫做運(yùn)動的分解。運(yùn)動的合成與分動叫做運(yùn)動的分解。運(yùn)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(yùn)動的位移、速度、加速度與分運(yùn)動的位移、速度、合運(yùn)動的位移、速度、加速度與分運(yùn)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(xué)教材自學(xué)教材 1合運(yùn)動與分運(yùn)動合運(yùn)動與分運(yùn)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(yùn)動和沿河岸于河岸的運(yùn)動和沿河岸 而下的運(yùn)動，這兩個運(yùn)動叫而下的運(yùn)動，這兩個運(yùn)動叫 運(yùn)動，實(shí)際的運(yùn)動叫運(yùn)動，實(shí)際的運(yùn)動叫 運(yùn)動。運(yùn)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(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系 (1)等時性：合運(yùn)動與各個分運(yùn)動總是同時開始，同時結(jié)等時性：合運(yùn)動與各個分運(yùn)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(yùn)動不能進(jìn)行運(yùn)動的束，經(jīng)歷的時間相等。不是同時發(fā)生的運(yùn)動不能進(jìn)行運(yùn)動的合成。合成。 (2)等效性：各分運(yùn)動合成起來與合運(yùn)動具有完全相同的等效性：各分運(yùn)動合成起來與合運(yùn)動具有完全相同的效果，即分運(yùn)動與合運(yùn)動可以效果，即分運(yùn)動與合運(yùn)動可以“等效替代等效替代”。 (3)獨(dú)立性：一個物體同時參與的幾個分運(yùn)動，各分運(yùn)動獨(dú)獨(dú)立性：一個物體同時參與的幾個分運(yùn)動，各分運(yùn)動獨(dú)立進(jìn)行，不受其他分運(yùn)動的影響，即各分

4、運(yùn)動是互相獨(dú)立的，互立進(jìn)行，不受其他分運(yùn)動的影響，即各分運(yùn)動是互相獨(dú)立的，互不影響的，分運(yùn)動與合運(yùn)動是一種等效替代關(guān)系。不影響的，分運(yùn)動與合運(yùn)動是一種等效替代關(guān)系。zxxk (4)同體性：合運(yùn)動和它的分運(yùn)動必須是對應(yīng)同一個物體同體性：合運(yùn)動和它的分運(yùn)動必須是對應(yīng)同一個物體的運(yùn)動，一個物體的合運(yùn)動不能分解為另一個物體的分運(yùn)動的運(yùn)動，一個物體的合運(yùn)動不能分解為另一個物體的分運(yùn)動。 2兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)與軌跡的判斷方法兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)與軌跡的判斷方法 兩個互成角度的直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡，由兩分運(yùn)兩個互成角度的直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡，由兩分運(yùn)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(yùn)動是勻變速運(yùn)動還是非根據(jù)合加速度是否恒定判定合運(yùn)動是勻變速運(yùn)動還是非勻變速運(yùn)動。若合加速度不變且不為零，則合運(yùn)動為勻變速運(yùn)勻變速運(yùn)動。若合加速度不變且不為零，則合運(yùn)動為勻變速運(yùn)動；若合加速度變化，則為非勻變速運(yùn)動。動；若合加速度變化，則為非勻變速運(yùn)動。 (2)根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運(yùn)動是直線運(yùn)動根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運(yùn)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動。若合加速度與合初速度在同一直線上，則合運(yùn)動還是曲線運(yùn)動。若合加速度與合初速度在同一直線上，則合運(yùn)動為直線運(yùn)動，否則為曲線運(yùn)動。為直

6、線運(yùn)動，否則為曲線運(yùn)動。1關(guān)于合運(yùn)動與分運(yùn)動，下列說法正確的是關(guān)于合運(yùn)動與分運(yùn)動，下列說法正確的是 ()A合運(yùn)動的時間等于兩個分運(yùn)動的時間之和合運(yùn)動的時間等于兩個分運(yùn)動的時間之和B勻變速運(yùn)動的軌跡可以是直線，也可以是曲線勻變速運(yùn)動的軌跡可以是直線，也可以是曲線C曲線運(yùn)動的加速度方向可能與速度在同一直線上曲線運(yùn)動的加速度方向可能與速度在同一直線上D分運(yùn)動是直線運(yùn)動，則合運(yùn)動必須是直線運(yùn)動分運(yùn)動是直線運(yùn)動，則合運(yùn)動必須是直線運(yùn)動解析：合運(yùn)動的時間等于各個分運(yùn)動的時間，故解析：合運(yùn)動的時間等于各個分運(yùn)動的時間，故A錯誤；判斷物錯誤；判斷物體是否做曲線運(yùn)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(yùn)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(yùn)動，則加速度方向一錯誤；物體做曲線運(yùn)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(yùn)動的合成運(yùn)動的合成已知已知 運(yùn)動求運(yùn)動求 運(yùn)動的過程。運(yùn)動的過程。2運(yùn)動的分解運(yùn)動的分解已知已知 運(yùn)動求運(yùn)動求 運(yùn)動的過程。運(yùn)動的過程。分分合合合合分分 自學(xué)教材自學(xué)教材 重點(diǎn)詮釋重點(diǎn)詮釋 1運(yùn)動的合成與分解的基本法則與意義運(yùn)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(yùn)動可以分

8、解為幾個較為意義：許多較為復(fù)雜的曲線運(yùn)動可以分解為幾個較為簡單的直線運(yùn)動；物體實(shí)際參與的曲線運(yùn)動可轉(zhuǎn)化為兩個方簡單的直線運(yùn)動；物體實(shí)際參與的曲線運(yùn)動可轉(zhuǎn)化為兩個方向上的直線運(yùn)動來處理。向上的直線運(yùn)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。現(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(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時應(yīng)注意以下三點(diǎn)：解答本題時應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)小船的運(yùn)動為實(shí)際的運(yùn)動，即為合運(yùn)動。小船的運(yùn)動為實(shí)際的運(yùn)動，即為合運(yùn)動。(2)繩運(yùn)動的速度與小船的速度沿繩的分速度的關(guān)系。繩運(yùn)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(diǎn)判斷船的運(yùn)動性質(zhì)。由船速度特點(diǎn)判斷船的運(yùn)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(jìn)行分解。的方向進(jìn)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(yùn)動所示，在水平地面上做勻速運(yùn)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(yùn)動，且物體做勻速運(yùn)動，且v2v1B物體做減速運(yùn)動，且物體做減速運(yùn)動，且v2v1C物體做加速運(yùn)動，且物體做加速運(yùn)動，且v2v1zxxkD物體做減速運(yùn)動，且物體做減速運(yùn)動，且v2v1解析：汽車的實(shí)際運(yùn)動，是合運(yùn)動，取繩與解析：汽車的實(shí)際運(yùn)動，是合運(yùn)動，取繩與汽車的連接點(diǎn)進(jìn)行分析，它既包含了繩子的汽車的連接點(diǎn)進(jìn)行分析，它既包含了繩子的運(yùn)動情況又包含了汽車的運(yùn)動情況。它產(chǎn)生運(yùn)動情況又包含了汽車的運(yùn)動情況。它產(chǎn)生了兩個運(yùn)動效果：了兩個運(yùn)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(jìn)行逐漸增大。如圖所示，將車速沿繩方向及垂直繩方向進(jìn)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(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：解答本題時應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (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(yùn)動，兩個運(yùn)動小船同時參與隨水漂流和船在靜水中的運(yùn)動，兩個運(yùn)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