高中物理小船過河問題?沿平行河岸方向的速度不影響渡河的快慢,小船渡過河時時間與垂直河岸方向的速度有關(guān),當(dāng)小船垂直河岸渡過河時時間最小,即最小時間為tmin=d/V船。[例題1]:河寬60m,小船在靜水中的速度為4m/s,水流速度為3m/s。那么,高中物理小船過河問題?一起來了解一下吧。
曲線運動習(xí)題課
一、船過河模型
1、處理方法:小船在有一定流速的水中過河時,實際上參與了兩個方向的分運動,即隨水流的運動(水沖船的運動)和船相對水的運動,即在靜水中的船的運動(就是船頭指向的方向),船的實際運動是合運動。
2、若小船要垂直于河岸過河,過河路徑最短,應(yīng)將船頭偏向上游,如圖甲所示,此時過河時間:
3、若使小船過河的時間最短,應(yīng)使船頭正對河岸行駛,如圖乙所示,此時過河時間 (d為河寬)。因為在垂直于河岸方向上,位移是一定的,船頭按這樣的方向,在垂直于河岸方向上的速度最大。
二、繩端問題(繩子末端速度分解)
繩子末端運動速度的分解,按運動的實際效果進(jìn)行可以方便我們的研究。
例如在右圖中,用繩子通過定滑輪拉物體船,當(dāng)以速度v勻速拉繩子時,求船的速度。
解析:船的運動(即繩的末端的運動)可看作兩個分運動的合成:
a)沿繩的方向被牽引,繩長縮短,繩長縮短的速度等于左端繩子伸長的速度。即為v;
b)垂直于繩以定滑輪為圓心的擺動,它不改變繩長。這樣就可以求得船的速度為 , 當(dāng)船向左移動,α將逐漸變大,船速逐漸變大。雖然勻速拉繩子,但物體A卻在做變速運動。
繩子末端速度的分解問題,是本章的一個難點,同學(xué)們在分解時,往往搞不清哪一個是合速度,哪一個是分速度。
甲:V1>V2;V1┻V2;則:用時最短;t=D/V1;tanθ=V1/V2;
乙:V1>V2;V2/V1=Cosθ;位移最短;渡河時間t=D/V1Sinθ;
丙:V1
以上:
V1:船在靜水中速度;
V2:水流速度;
θ:V1與河岸的夾角;
D:河寬;
t:渡河時間。
高中物理小船過河問題分析方法:
1、首先,要理解公式的含義,要理解小船垂直河岸過河時水的流速與小船過河的時間毫無關(guān)系只與船速有關(guān)。船的速度全部用來過河而并非作為分速度,從而推導(dǎo)出最短過河時間的方法是垂直河岸過河,公式為t=s/v船。
2、當(dāng)船速大于水的流速時,流速與船速的合速度可以垂直于河岸,大家可以作圖試試,但前提是船速要大于流速。當(dāng)船速與流速的夾角為Ω時,小船以(Ω-90)度的方向斜向上游時,小船可以垂直過河,此時過河時間t=s/cos(Ω-90)v船。
3、當(dāng)流速大于船速時,流速與船速的合速度無法垂直于河岸,大家也可以作圖試試,但前提是流速要大于船速。
小船渡河時間t=d/V船sinθ
1、V船>V水,渡河位移最小船頭斜向上游
cosθ=V水/V船
渡河時間t=d/(V船^2-V水^2)^1/2
2、V水>V船渡河位移最小船頭斜向上游
cosθ=V水/V船
位移 d/s=V船/V水
s=dV船/V水
渡河時間
t=s/(V水^2-V船^2)^1/2
=dV船/V水(V水^2-V船^2)^1/2
是的,要想垂直過河的話,必須船速大于水速。因為要想垂直過河船頭必須斜向上游,其目的是分解出一個速度,抵消水速,但是如果小于水速,則不可能分解出速度來抵消水速。
一句話,要想垂直過河船速必須大于水速。
所以C是正確的。
分兩種情況1:水速<船速,最短的位移為河寬d,此時渡河所用時間 t=d/v船sinA,船頭與上游夾角A滿足V船cosA=V水,
2:若水速>船速,這時無論船頭指向何方,都無法使船垂直河岸渡河,即最短位移不可能為河寬d,
以上就是高中物理小船過河問題的全部內(nèi)容,1:當(dāng)小船的船頭始終正對對岸時,小川在過河時的運動就可以分解為水平方向和豎直方向,水平方向的速度為4m/s,豎直方向的速度為2m/s,第一位我們只看他的水平方向:水平速度4m/s,水平位移200m。