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高中物理小船过河问题,小船渡河位移最短图解

  • 高中物理
  • 2024-04-26

高中物理小船过河问题?沿平行河岸方向的速度不影响渡河的快慢,小船渡过河时时间与垂直河岸方向的速度有关,当小船垂直河岸渡过河时时间最小,即最小时间为tmin=d/V船。[例题1]:河宽60m,小船在静水中的速度为4m/s,水流速度为3m/s。那么,高中物理小船过河问题?一起来了解一下吧。

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一、船过河模型

1、处理方法:小船在有一定流速的水中过河时,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,即在静水中的船的运动(就是船头指向的方向),船的实际运动是合运动。

2、若小船要垂直于河岸过河,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:

3、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 (d为河宽)。因为在垂直于河岸方向上,位移是一定的,船头按这样的方向,在垂直于河岸方向上的速度最大。

二、绳端问题(绳子末端速度分解)

绳子末端运动速度的分解,按运动的实际效果进行可以方便我们的研究。

例如在右图中,用绳子通过定滑轮拉物体船,当以速度v匀速拉绳子时,求船的速度。

解析:船的运动(即绳的末端的运动)可看作两个分运动的合成:

a)沿绳的方向被牵引,绳长缩短,绳长缩短的速度等于左端绳子伸长的速度。即为v;

b)垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变绳长。这样就可以求得船的速度为 , 当船向左移动,α将逐渐变大,船速逐渐变大。虽然匀速拉绳子,但物体A却在做变速运动。

绳子末端速度的分解问题,是本章的一个难点,同学们在分解时,往往搞不清哪一个是合速度,哪一个是分速度。

小船过河知识点总结

甲:V1>V2;V1┻V2;则:用时最短;t=D/V1;tanθ=V1/V2;

乙:V1>V2;V2/V1=Cosθ;位移最短;渡河时间t=D/V1Sinθ;

丙:V1

以上:

V1:船在静水中速度;

V2:水流速度;

θ:V1与河岸的夹角;

D:河宽;

t:渡河时间。

高中物理小船过河问题分析方法:

1、首先,要理解公式的含义,要理解小船垂直河岸过河时水的流速与小船过河的时间毫无关系只与船速有关。船的速度全部用来过河而并非作为分速度,从而推导出最短过河时间的方法是垂直河岸过河,公式为t=s/v船。

2、当船速大于水的流速时,流速与船速的合速度可以垂直于河岸,大家可以作图试试,但前提是船速要大于流速。当船速与流速的夹角为Ω时,小船以(Ω-90)度的方向斜向上游时,小船可以垂直过河,此时过河时间t=s/cos(Ω-90)v船。

3、当流速大于船速时,流速与船速的合速度无法垂直于河岸,大家也可以作图试试,但前提是流速要大于船速。

小船渡河的注意事项

小船渡河时间t=d/V船sinθ

1、V船>V水,渡河位移最小船头斜向上游

cosθ=V水/V船

渡河时间t=d/(V船^2-V水^2)^1/2

2、V水>V船渡河位移最小船头斜向上游

cosθ=V水/V船

位移 d/s=V船/V水

s=dV船/V水

渡河时间

t=s/(V水^2-V船^2)^1/2

=dV船/V水(V水^2-V船^2)^1/2

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是的,要想垂直过河的话,必须船速大于水速。因为要想垂直过河船头必须斜向上游,其目的是分解出一个速度,抵消水速,但是如果小于水速,则不可能分解出速度来抵消水速。

一句话,要想垂直过河船速必须大于水速。

所以C是正确的。

物理高一小船渡河笔记

分两种情况1:水速<船速,最短的位移为河宽d,此时渡河所用时间 t=d/v船sinA,船头与上游夹角A满足V船cosA=V水,

2:若水速>船速,这时无论船头指向何方,都无法使船垂直河岸渡河,即最短位移不可能为河宽d,

以上就是高中物理小船过河问题的全部内容,1:当小船的船头始终正对对岸时,小川在过河时的运动就可以分解为水平方向和竖直方向,水平方向的速度为4m/s,竖直方向的速度为2m/s,第一位我们只看他的水平方向:水平速度4m/s,水平位移200m。

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