物理必修2小船過河問題-課件

專題：小船過河問題分析2020/12/171ppt課件一艘小船在寬為d的河中橫渡到對岸，已知水流速度是v水，小船在靜水中的速度是v船，求：（1）當(dāng)v船>v水時，欲使航行距離最短，船應(yīng)該怎樣渡河？渡河時間多長？2020/12/172ppt課件精品資料你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點的難點，你是否會認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”分析１:航程最短θd設(shè)船頭指向與上游河岸成θ：結(jié)論：當(dāng)v船>v水時，最短航程等于河寬d。2020/12/175ppt課件（2）欲使船渡河時間最短，船應(yīng)該怎樣渡河？最短時間是多少？船經(jīng)過的位移多大？2020/12/176ppt課件分析２：時間最短d結(jié)論：欲使船渡河時間最短，船頭的方向應(yīng)該垂直于河岸。

2020/12/177ppt課件例：小船在200m寬的河中橫渡，水流速度是3m/s，船在靜水中的航速是5m/s，求：（1）當(dāng)小船的船頭始終正對著對岸時，它將在何時何處到達對岸？（2）要使小船到達正對岸，應(yīng)如何行駛？耗時多少？2020/12/178ppt課件思考題：若v船<v水，那么（1）欲使船渡河時間最短，船應(yīng)該怎樣渡河？（2）欲使航行距離最短，船應(yīng)該怎樣渡河？最短航線是河寬嗎？船頭的方向應(yīng)該垂直于河岸。

2020/12/179ppt課件2020/12/1710ppt課件θθ結(jié)論：當(dāng)v船<v水時，最短航程不等于河寬d。船頭指向與上游河岸成θ：2020/12/1711ppt課件①要使船能在最短時間內(nèi)渡河，則最短時間是多少秒？應(yīng)向何方劃船？【例1】小船在d=200m寬的河水中行駛，船在靜水中v劃=4m/s，水流速度v水=2m/s。求：dV劃v實v水解：①應(yīng)向?qū)Π秳澬?航向角θ=90°.②要使航線最短，那么應(yīng)向何方劃船？渡河時間是多少秒？2020/12/1712ppt課件②要使航線最短，那么應(yīng)向何方劃船？渡河時間是多少秒？dv2vv1θ(注意：V1=V水對地=V水V2=V船對水=V劃=V船

θ：航向角（劃行速度與河岸的夾角）

d:河的寬度

V=V船對地=V實2020/12/1713ppt課件1.最短時間過河2.最短位移過河過河時間最短；

t=d/v劃過河路徑最短；s=d(v劃>v水)重要結(jié)論---小船的兩種過河方式dV劃v實v水dV劃v實v水2020/12/1714ppt課件點評：當(dāng)v2<v1(v劃<v水）時，合速v不可能垂直河岸。此時，以v1矢量的終點為圓心，v2的大小為半徑畫圓，當(dāng)v與圓相切時，α角最大，θ角最小，則渡河航線最短，并且；2020/12/1715ppt課件【例2】有人駕船從河岸A處出發(fā)，如果使船頭垂直河岸航行，經(jīng)10min到達正對岸下游120m的C處；若使船頭指向與上游河岸成α角的方向航行，經(jīng)12.5min到達正對岸的B點，求水速u，航向α，船速v，河寬d．水速u=12m/min

，航向α=53°

，船速v=20m/min

，河寬d=200m

。2020/12/1716ppt課件【例3】汽船順流從甲地到乙地，歷時3h，返回時需6h，如汽船關(guān)閉發(fā)動機順流從甲地漂到乙地，則所需時間為()A．3hB．6hC．9hD．12h2020/12/1717ppt課件【例4】游泳運動員以恒定的速率垂直河岸橫渡．當(dāng)水速突然增大時，對運動員橫渡經(jīng)歷的路程、時間發(fā)生的影響是()

A．路程增長、時間增長B．路程增長、時間縮短C．路程增長、時間不變D．路程與時間均與水速無關(guān)2020/12/1718ppt課件［例5］如圖4-3所示，在一光滑水平面上放一個物體，人通過細繩跨過高處的定滑輪拉物體，使物體在水平面上運動，人以大小不變的速度v運動.當(dāng)繩子與水平方向成θ角時，物體前進的瞬時速度是多大？圖4-32020/12/1719ppt課件速度關(guān)聯(lián)類問題求解·速度的合成與分解圖4-122020/12/1720ppt課件繩子牽引物體的運動中，物體實際在水平面上運動，這個運動就是合運動，所以物體在水平面上運動的速度v物是合速度，將v物按如圖4-6所示進行分解.其中:v=v物cosθ，使繩子收縮.v⊥=v物sinθ,使繩子繞定滑輪上的A點轉(zhuǎn)動.所以v物=圖4-62020/12/1721ppt課件練習(xí)1如圖所示，A、B兩車通過細繩跨接在定滑輪兩側(cè)，并分別置于光滑水平面上，若A車以速度v0向右勻速運動，當(dāng)繩與水平面的夾角分別為α和β時，B車的速度是多少？圖4-11.vB=

vB=

2020/12/1722ppt課件【例2】小船在d=200m寬的河水中行駛，船在靜水中v2=2m/s，水流速度v1=4m/s。求：要使船的航線最短，應(yīng)向何方劃船？位移的最小值如何？Sdv2vv1θ(）α又∴θ(2020/12/1723ppt課件練習(xí)2如圖所示，均勻直桿上連著兩個小球A、B，不計一切摩擦.當(dāng)桿滑到如圖位置時，B球水平速度為vB，加速度為aB，桿與豎直夾角為α，求此時A球速度和加速度大小2020/12/1724ppt課件［例1］如圖4-3所示，在一光滑水平面上放一個物體，人通過細繩跨過高處的定滑輪拉物體，使物體在水平面上運動，人以大小不變的速度v運動.當(dāng)繩子與水平方向成θ角時，物體前進的瞬時速度是多大？圖4-32020/12/1725ppt課件解法一:應(yīng)用微元法設(shè)經(jīng)過時間Δt，物體前進的位移Δs1=BC，如圖4-5所示.過C點作CD⊥AB，當(dāng)Δt→0時，∠BAC極小，在△ACD中，可以認(rèn)為AC=AD，在Δt時間內(nèi)，人拉繩子的長度為Δs2=BD，即為在Δt時間內(nèi)繩子收縮的長度.圖4-5由圖可知：BC= ①由速度的定義：物體移動的速度為v物= ②人拉繩子的速度v= ③由①②③解之：v物=圖4-52020/12/1726ppt課件解法二:應(yīng)用合運動與分運動的關(guān)系繩子牽引物體的運動中，物體實際在水平面上運動，這個運動就是合運動，所以物體在水平面上運動的速度v物是合速度，將v物按如圖4-6所示進行分解.其中:v=v物cosθ，使繩子收縮.v⊥=v物sinθ,使繩子繞定滑輪上的A點轉(zhuǎn)動.所以v物=圖4-62020/12/1727ppt課件【例3】一只船從河岸A處渡河

，河寬d=30m，v水=10m/s，距A40m的下游有瀑布，為使小船靠岸時，不至被沖進瀑布中，船的劃行的最小速度為多少？船的實際速度是多大？瀑布xAv水SdV劃v實θ(2020/12/1728ppt課件【例4】有一艘船以v甲的船速用最短的時間橫渡過河，另一艘船以v乙的船速從同一地點以最短的距離過河，兩船的軌跡恰好重合（設(shè)河水速度保持不變），求兩船過河所用時間之比。2020/12/1729ppt課件【例5】某人乘船橫渡一條河，船在靜水中的速度及水速一定，此人過河最短時間T1，若此船用最短的位移過河，所需時間T2，若船速大于水速，則船速與水速之比為？2020/12/1730ppt課件【例9】為測定一艘新建輪船的速度，安排該船沿測量線AB來回航行一次．當(dāng)船從A駛向B時， 船頭與測量線AB成α角，恰能保證輪船沿著測量線航行，航行時間為t1．從B駛向A時，仍保證船沿著測量線航行，航行時間為t2．若測得航線AB長為s，則船速為多少？2020/12/1731ppt課件［例2］一根長為L的桿OA，O端用鉸鏈固定，另一端固定著一個小球A，靠在一個質(zhì)量為M，高為h的物塊上，如圖4-7所示，若物塊與地面摩擦不計，試求當(dāng)物塊以速度v向右運動時，小球A的線速度vA（此時桿與水平方向夾角為θ）.2020/12/1732ppt課件選取物與棒接觸點B為連結(jié)點.（不直接選A點，因為A點與物塊速度的v的關(guān)系不明顯）.因為B點在物塊上，該點運動方向不變且與物塊運動方向一致，故B點的合速度（實際速度）也就是物塊速度v；B點又在棒上，參與沿