重庆市XX中学高一下学期物理人教版必修第二册第五章第二节运动的合成与分解(第三课时)课件

第五章抛体运动第二节：运动的合成与分解第三课时2023/7/151南开中学小船渡河问题（重难点）

问题引领如图所示,小明由A处出发,准备送一批货物到河对岸的B处。他驾船时始终保持船头指向与河岸垂直,但小明没有到达正对岸的B处,而是到达下游的C处。讨论并回答下列问题:(1)此过程中小船参与了几个运动?(2)小船的实际位移、垂直河岸的位移、随水漂流的位移有什么关系?提示:(1)小船参与了垂直于河岸方向和沿水流方向的两个运动。(2)实际位移是垂直于河岸的位移和随水漂流的位移的合位移,合成时遵循平行四边形定则。一、一个平面运动的实例v水v船分析小船的实际运动一、一个平面运动的实例水的流动船沿水流方向上的运动船的动力船垂直于水流方向上的运动船头垂直于河岸一、一个平面运动的实例直线运动一维坐标系平面内的运动二维坐标系平面内的运动不确定是否直线运动归纳提升小船(小船视为质点)在有一定流速的水中渡河时，参与两个方向的分运动，即随水流的运动(水流的速度v水)和小船相对水的运动(即小船在静水中的速度v船)，小船的实际运动是合运动(小船的实际速度v合)．两个问题：(1)若v船>v水，要使小船垂直于河岸过河(过河位移最短)，应将船头偏向上游，如图所示，此时过河时间怎样计算？(1)欲使船以最短时间渡河，渡河所用时间是多少？例1：(多选)如图2所示为长江一段平行江道，一轮船船头始终垂直指向江岸方向，轮船在静水中运动的速度保持不变，水匀速流动(假设整个江道水流速度相同)，下列说法正确的是()D．水流速度增大，过江时间不变一、一个平面运动的实例的分运动，即随水流的运动(水(2)欲使船以最小位移渡河，渡河所用时间是多少？所用的时间为.(1)此过程中小船参与了几个运动?解析：(1)当船头指向对岸时，渡河时间最短，如图甲所示。(1)由题意知，当船在垂直于河岸方向上的分速度最大时，渡河所用时间最短，河水流速平行于河岸，不影响渡河时间，所以当船头垂直于河岸渡河时，所用时间最短，最短时间为t＝s＝20s.动(即小船在静水中的速度v船)，一、一个平面运动的实例D．水流速度增大，过江时间不变(1)由题意知，当船在垂直于河岸方向上的分速度最大时，渡河所用时间最短，河水流速平行于河岸，不影响渡河时间，所以当船头垂直于河岸渡河时，所用时间最短，最短时间为t＝s＝20s.如图所示,小明由A处出发,准备送一批货物到河如图所示,小明由A处出发,准备送一批货物到河一、一个平面运动的实例小船渡河问题（重难点）如图所示,小明由A处出发,准备送一批货物到河(1)欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？提示:(1)小船参与了垂直于河岸方向和沿水流方向的两个运动。2．小船渡河问题的常考模型船垂直于水流方向上的运动如图甲所示，当船到达对岸时，船沿平行于河岸方向也发生了位移，由几何知识可得，船的位移大小为l＝由题意可得x＝v2t＝3×20m＝60m，代入得m.要使船垂直于河岸横渡，即路程最短，应使v船在水流方向的分速度和水流速度等大、反向，这种情况只适用于v船>v水时．(2)若v船>v水，要使小船过河的时间最短，小船应怎样行驶？最短时间是多少？小船最终到达对岸的什么位置？(2)若v船>v水，要使小船过河的时间最短，小船应怎样行驶？最短时间是多少？小船最终到达对岸的什么位置？要使船垂直于河岸横渡，即路程最短，应使v船在水流方向的分速度和水流速度等大、反向，这种情况只适用于v船>v水时．所用的时间为.(2)实际位移是垂直于河岸的位移和随水漂流的位移的合位移,合成时遵循平行四边形定则。D．水流速度增大，过江时间不变的分运动，即随水流的运动(水解析：(1)当船头指向对岸时，渡河时间最短，如图甲所示。小船渡河问题（重难点）(1)由题意知，当船在垂直于河岸方向上的分速度最大时，渡河所用时间最短，河水流速平行于河岸，不影响渡河时间，所以当船头垂直于河岸渡河时，所用时间最短，最短时间为t＝s＝20s.如图所示,小明由A处出发,准备送一批货物到河练习1：一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图3所示．已知船在静水中行驶的速度为v1，水流速度为v2，河宽为d.B．水流速度增大，轮船行驶位移不变1．小船渡河问题分析思路D．水流速度增大，过江时间不变D．水流速度增大，过江时间不变动(即小船在静水中的速度v船)，要使船垂直于河岸横渡，即路程最短，应使v船在水流方向的分速度和水流速度等大、反向，这种情况只适用于v船>v水时．的分运动，即随水流的运动(水(2)欲使船以最小位移渡河，渡河所用时间是多少？(1)欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？则下列说法正确的是()大小为v＝v1sinθ＝5×0.小船(小船视为质点)在有一定流解析：(1)当船头指向对岸时，渡河时间最短，如图甲所示。2．小船渡河问题的常考模型探究总结1．小船渡河问题分析思路2．小船渡河问题的常考模型

例1：(多选)如图2所示为长江一段平行江道，一轮船船头始终垂直指向江岸方向，轮船在静水中运动的速度保持不变，水匀速流动(假设整个江道水流速度相同)，下列说法正确的是(

)A．水流速度越大，轮船行驶位移越大B．水流速度增大，轮船行驶位移不变C．水流速度越大，过江时间越短D．水流速度增大，过江时间不变AD图2练习1：一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图3所示．已知船在静水中行驶的速度为v1，水流速度为v2，河宽为d.则下列说法正确的是(

)图3C例2：已知某船在静水中的速度为v1＝5m/s，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d＝100m，水流速度为v2＝3m/s，方向与河岸平行．(1)欲使船以最短时间渡河，渡河所用时间是多少？位移的大小是多少；(2)欲使船以最小位移渡河，渡河所用时间是多少？(3)若水流速度为v2′＝6m/s，船在静水中的速度为v1＝5m/s不变，船能否垂直河岸渡河？(1)由题意知，当船在垂直于河岸方向上的分速度最大时，渡河所用时间最短，河水流速平行于河岸，不影响渡河时间，所以当船头垂直于河岸渡河时，所用时间最短，最短时间为t＝s＝20s.如图甲所示，当船到达对岸时，船沿平行于河岸方向也发生了位移，由几何知识可得，船的位移大小为l＝由题意可得x＝v2t＝3×20m＝60m，代入得

m.(2)当船的实际速度方向垂直于河岸时，船的位移最小，因船在静水中的速度为v1＝5m/s，大于水流速度v2＝3m/s，故可以使船的实际速度方向垂直于河岸．如图乙所示，设船斜指向上游河对岸，且与河岸所成夹角为θ，则有v1cosθ＝v2，

，则

，船的实际速度大小为v＝v1sinθ＝5×0.8m/s＝4m/s，所用的时间为

.(3)当水流速度v2′＝6m/s时，则水流速度大于船在静水中的速度v1＝5m/s，不论v1方向如何，其合速度方向总是偏向下游，故不能垂直河岸渡河．背：1.要使船垂直于河岸横渡，即路程最短，应使v船在水流方向的分速度和水流速度等大、反向，这种情况只适用于v船>v水时．2.要区别船速v船及船的合运动速度v合，前者是发动机(或划行)使船在静水中产生的速度，后者是合速度．练习2：河宽d＝200m，水流速度v1＝3m/s，船在