第五章 曲线运动章末整合提升突破一 运动的合成与分解1
运算法则利用平行四边形定则或三角形定则,把曲线运动分解为两个直线运动,然后运用直线运动的规律求解,合运动与分运动之间具有等效性、独立性和等时性等特点
小船渡河模型(1)船的实际运动:是水流的运动和船相对静水的运动的合运动
(2)三种速度:船在静水中的速度 v 船、水的流速 v 水、船的实际速度 v
(3)三种情况情况图示说明渡河时间最短当船头垂直河岸时,渡河时间最短,最短时间 tmin=渡河位移最短当 v 水<v 船时,如果满足 v 水-v 船cos θ=0,渡河位移最短,xmin=d当 v 水>v 船时,如果船头方向(即 v 船方向)与合速度方向垂直,渡河位移最短,最短渡河位移为 xmin=【例 1】 有一只小船正在过河,河宽 d=300 m,小船在静水中的速度 v1=3 m/s,水的流速 v2=1 m/s
小船在下列条件过河时,求过河的时间
(1)以最短的时间过河;(2)以最短的位移过河
解析 (1)当小船的船头方向垂直于河岸时,即船在静水中的速度 v1的方向垂直于河岸时,过河时间最短,则最短时间 tmin== s=100 s
(2)因为 v1=3 m/s>v2=1 m/s,所以当小船的合速度方向垂直于河岸时,过河位移最短
此时合速度方向如图所示,则过河时间 t==≈106
答案 (1)100 s (2)106
关联物体速度的分解解决“关联”速度问题的关键在于:(1)明确要分解速度的物体:该物体速度方向与绳(杆)速度方向有夹角
(2)明确要分解的速度:物体的实际速度为合速度
(3)明确要分解的方向:①沿着绳子(杆)伸长的方向分解
②沿着垂直绳子(杆)方向分解
【例 2】 如图 1 所示,当小车 A 以恒定的速度 v 向左运动时,对于 B 物体,下列说法正确的是( )图 1A
匀加速上升B