物理过河渡船问题课堂PPT

1、.1 运动的合成与分解运动的合成与分解一、分运动与合运动一、分运动与合运动 如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同，我们就把这一物外两个运动共同产生的效果相同，我们就把这一物体体实际发生的运动实际发生的运动称为两个运动的称为两个运动的合运动合运动，这两个，这两个运动叫做这一实际运动的分运动。运动叫做这一实际运动的分运动。s1s2sv1v2v合位移和分位移合位移和分位移合速度和分速度合速度和分速度合运动与合运动与分运动具分运动具有等效性有等效性和同时性和同时性.2合力与分力，它们之间满足平行四边形定则；合力与分力，它们之间满足

2、平行四边形定则；讨论：合运动与分运动满足什么关系？讨论：合运动与分运动满足什么关系？结论：结论：合运动与分运动也满足合运动与分运动也满足平行四边形定则平行四边形定则s1s2sv1v2v合位移和分位移合位移和分位移合速度和分速度合速度和分速度拓展：互成夹角的矢量的合成与分解皆满足平行四拓展：互成夹角的矢量的合成与分解皆满足平行四边形定则。边形定则。.3二、运动的合成与分解：已知分运动求合运动叫做二、运动的合成与分解：已知分运动求合运动叫做运动的合成；已知合运动求分运动叫运动的分解。运动的合成；已知合运动求分运动叫运动的分解。运动的合成与分解都满足平行四边形定则。运动的合成与分解都满足平行四边形定

3、则。例例1：在空中小鸟正以：在空中小鸟正以8m/s的速度向南飞，此时空的速度向南飞，此时空中刮起了风速为中刮起了风速为6m/s的东风，求刮风后小鸟飞行的的东风，求刮风后小鸟飞行的速度大小和方向。速度大小和方向。v风v鸟v合v合合=10m/s.4例例2：如图所示，房屋与水平面成：如图所示，房屋与水平面成30o角，一物体从角，一物体从瓦面上滚下，离开瓦面时速度大小为瓦面上滚下，离开瓦面时速度大小为6m/s，怎么分，怎么分解该速度。解该速度。分解原则：按运动分解原则：按运动的效果方向分解的效果方向分解竖直分速度竖直分速度v1=3m/s水平分速度水平分速度v2=5.2m/s.5三、运动的独立性三、运动

4、的独立性物体运动的两个分运动彼此是独立的，两分运物体运动的两个分运动彼此是独立的，两分运动的运动对对方没有丝毫影响。动的运动对对方没有丝毫影响。讨论：如果物体的运动由两分运动引起的，那么两个讨论：如果物体的运动由两分运动引起的，那么两个分运动间有什么关系？分运动间有什么关系？比如过河：水流只能使船漂往下游，不会增大或减小比如过河：水流只能使船漂往下游，不会增大或减小船过河的分速度；而垂直河岸划行的船速只能使船过船过河的分速度；而垂直河岸划行的船速只能使船过河，不会改变水的流速。只是这两分运动共同使船发河，不会改变水的流速。只是这两分运动共同使船发生斜向的运动。生斜向的运动。.6例例3：雨滴由伞

5、缘由静止开始下落，遇到水平：雨滴由伞缘由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下述说法正确的是方向吹来的风，下述说法正确的是：（：（ ） a、风速越大，雨滴下落时间越长、风速越大，雨滴下落时间越长 b、风速越大，雨滴着地速度越大、风速越大，雨滴着地速度越大 c、雨滴下落时间与风速无关、雨滴下落时间与风速无关 d、雨滴着地速度与风速无关、雨滴着地速度与风速无关bc.7练练1：对于两个分运动的合运动，下列说法中正确：对于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是的是：（：（ ）a、合运动的速度一定大于两个分运动的速度、合运动的速度一定大于两个分运动的速度b、合运动的速度一定大于某一个分运动的速度、合运动

6、的速度一定大于某一个分运动的速度c、合运动的方向就是物体实际运动的方向、合运动的方向就是物体实际运动的方向d、由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小、由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小c练练2：一架飞机沿仰角：一架飞机沿仰角30o方向斜向上做匀加速直线方向斜向上做匀加速直线运动，初速度是运动，初速度是100m/s，加速度是，加速度是10m/s2，则经过，则经过4s，飞机发生的位移是多少？在水平方向的速度是多少？飞机发生的位移是多少？在水平方向的速度是多少？飞机沿竖直方向上升了多少米飞机沿竖直方向上升了多少米v30o总位移总位移s=480m水平方向速度水平方向速度v1=121.2m/s竖

7、直方向位移竖直方向位移s1=240m.8练练3：船在静水中航行的速度是：船在静水中航行的速度是10km/h，当它在流速，当它在流速是是2km/h的河水中航行时，求：的河水中航行时，求：(1) 船速方向应该怎样才能以最快的方式到达对岸船速方向应该怎样才能以最快的方式到达对岸?(2) 船速方向应该怎样才能让船垂直到达对岸船速方向应该怎样才能让船垂直到达对岸v艇艇v水水v合合v艇艇v水水v合合(1) 船速方向垂直对岸时船速方向垂直对岸时(2) 合速度方向垂直于对岸时合速度方向垂直于对岸时.9讨论：我们在观察船过河发现，两匀速运动的合运讨论：我们在观察船过河发现，两匀速运动的合运动也是匀速运动，请根据

8、直线运动的条件分析原因。动也是匀速运动，请根据直线运动的条件分析原因。讨论：两个不同性质的直线运动进行合运动，其合讨论：两个不同性质的直线运动进行合运动，其合运动的性质又怎样？运动的性质又怎样？分析方法：根据合速度方向和合力方向关系判断分析方法：根据合速度方向和合力方向关系判断如果合速度方向与合力方向共线：直线运动如果合速度方向与合力方向共线：直线运动如果合速度方向与合力方向不共线：曲线运动如果合速度方向与合力方向不共线：曲线运动结论：匀速运动与匀加速直线的合运动是曲线运结论：匀速运动与匀加速直线的合运动是曲线运动，请根据曲线运动的条件分析原因。动，请根据曲线运动的条件分析原因。.101、共线

9、的分运动的合成：直线运动、共线的分运动的合成：直线运动2、不共线的分运动的合成：、不共线的分运动的合成： a、两匀速分运动的合运动：匀速直线运动、两匀速分运动的合运动：匀速直线运动 b、初速度为零的两匀加速直线运动的合运动：、初速度为零的两匀加速直线运动的合运动： 匀加速直线运动匀加速直线运动 c、匀速直线运动与匀加速直线运动的合运动：、匀速直线运动与匀加速直线运动的合运动： 匀加速曲线运动匀加速曲线运动 d、初速度不为零的两匀加速直线运动的合运动：、初速度不为零的两匀加速直线运动的合运动：匀加速直线或曲线运动。匀加速直线或曲线运动。几种分运动（直线）的合运动几种分运动（直线）的合运动.11例

10、1在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸，拉绳速度大小为v1，当船头的绳索与水平面夹角为时，船的速度多大？解析:船的实际运动是水平运动，它产生的实际效果可以a点为例说明：一是a点沿绳的收缩方向的运动，二是a点绕o点沿顺时针方向的转动，所以，船的实际速度v可分解为船沿绳方向的速度v1和垂直于绳的速度v2，如图所示由图可知：v.12小船过河问题的分析与求解方法（1）处理方法：小船在有一定流速的河中过河时，实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动（水冲船的运动）和船相对水的运动（即在静水中的船运动），船的实际运动是合运动（2）若小船垂直于河岸渡河，则过河路径最短，应将船头偏向上游如图甲所示，此时过河时间td/v1sin若使小船过河的时间最短，应使船头正对河岸行驶，如图乙所示，此时过河时间td/v1(d为河宽）.13例3一条宽度为l的河，水流速度为v水，已知船在静水中的速度为v船，那么：（1）怎样渡河时间最短？（2）若v船v水怎样渡河位移最小？（3）若v船v水时，船才有可能垂直河岸渡过。（或者由三角形几何关系知道）.15（3）如果水流速度大于船在静水中的航行速度，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游，怎样才能使漂下的距离最短呢？如图所示，设船头与河岸成角，合速度v与河岸成