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高中物理必修二(第三篇:小船渡河问题)

更新时间:作者:小小条

一、基础知识

1、解决这类问题的关键:正确区分船的分运动和合运动.船的航行方向也就是船头指向,是分运动;船的运动方向也就是船的实际运动方向,是合运动,一般情况下与船头指向不一致.

2、运动分解的基本方法:按实际效果分解,一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向进行分解.

高中物理必修二(第三篇:小船渡河问题)

模型解读

分运动1

分运动2

合运动

运动

船相对于静水的划行运动

船随水漂流的运动

船的实际运动

速度本质

发动机给船的速度

水流给船的速度

船相对于岸的速度

速度方向

沿船头指向

沿水流方向

合速度方向,轨迹(切线)方向

3、渡河时间

渡河时间

①渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关,与水流速度无关

②渡河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短, (d为河宽)

4、渡河位移

渡河位移

①若v船>v水,当船头方向与上游河岸夹角θ满足v船cos θv水时,合速度垂直河岸,渡河位移最短,且xmin=d。

②若v船<v水,合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河.当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时,渡河位移最短,且


二、总结

1,区分三个速度:船速,水速,合速度。

2,小船渡河问题分两种情况,求最小位移与最短时间,最短时间让船头(船速)指向对岸,最小位移分类讨论:船速大于水速,合速度可以垂直河岸,最小位移是河宽;船速小于水速,合速度斜向对岸,此模型:水速为斜边,一直角边为合速度,一直角边为船速,船头斜指向上游。

3,做题时画图,标物理量,求解。


三、教你学

eg1. 如图所示,某登陆舰船头垂直海岸从A点出发,分别沿路径ABAC在演练岛屿的BC两点登陆.已知登陆舰在静水中最大速度大于水速,则下列说法正确的是( A )

A.沿AC航行所用时间较长

B.沿AC航行时水速较大

C.实际航速两次大小相等

D.无论船头方向如何,登陆舰都无法在A点正对岸登陆

解析:A.根据沿着水速方向的位移,因沿AC航行的水速位移长,则所用时间较长,故A正确;B.不论沿哪种航行,水速不变,故B错误;C.根据速度的合成,可知,实际航速两次大小不相等,故C错误;D.当船头偏向上游时,可以在A点正对岸登陆(只要船速大于水速就可以),故D错误.

eg2. (多选)如图所示,甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽dMN分别是甲、乙两船出发点,两船头与河岸均成α角,甲船船头恰好对准N点的正对岸P点,经过一段时间乙船恰好到达P点,如果划船速度均为v0,且两船相遇不影响各自的航行。下列判断正确的是(AD)

A.水流方向向右,大小为

B.甲船沿岸方向水平位移为

C.甲乙两船不会在PN上某点相遇

D.两船同时到达河对岸,花费时间均为

解析:A.由于乙船恰好到达P点,则水流方向向右,且乙船沿河岸方向的分速度恰好等于水流的速度,即,故A正确;B.甲船的过河时间为t,则,甲船水平位移,联立解得故B错误;C.由于乙船沿NP运动,在水流的作用,甲船到达对岸时,应在P点的右侧,而两船在直河岸方向速度相同,一定会相遇,且在NP上某点相遇,故C错误;D.两船在垂直河岸方向的分速度,因此到达对岸的时间为,故D正确。

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