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题型2小船渡河模型PPT

发布时间:2019-07-07 22:40 来源:未知 编辑:admin

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  【解析】由于运动员最终仍落在滑板原来的位置上,所以运动员和滑板在水平方向上的运动不变,双脚对滑板作用力的合力只能沿竖直方向,由题意可以判断应竖直向下,选项A正确. 6.一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳提升一个质量为m的重物,开始车在滑轮的正下方,绳子的端点A离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动,经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ,如图4-1-8所示,试求: (1)车向左运动的加速度的大小. (2)重物m在t时刻速度的大小. 图4-1-8 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系 北京四中龙门网络教育技术有限公司 Beijing Etiantian Net Educational Technology Co.,Ltd 四中网校,中国孩子的龙之门 etiantian * 网 校 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系 北京四中龙门网络教育技术有限公司 Beijing Etiantian Net Educational Technology Co.,Ltd 四中网校,中国孩子的龙之门 etiantian * 网 校 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系 北京四中龙门网络教育技术有限公司 Beijing Etiantian Net Educational Technology Co.,Ltd 四中网校,中国孩子的龙之门 etiantian 网 校 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系 北京四中龙门网络教育技术有限公司 Beijing Etiantian Net Educational Technology Co.,Ltd 四中网校,中国孩子的龙之门 etiantian 网 校 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系 第1节 曲线运动 运动的合成与分解 考点1:曲线运动的动力学条件 【例1】在一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落,下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动,站在车厢里的人观测到小球的运动轨迹是下图中的() 切入点:轨迹总是向合力(加速度)方向弯曲. 【解析】开始时小球相对观察者是做自由落体运动,当车突然加速时,小球相对汽车加速度向左,轨迹向左弯曲.刚开始加速时,水平方向的相对速度较小,随着时间的延长,水平方向的相对速度逐渐增大,故观察者看到的小球运动轨迹应该是C图. 答案:C 点评:站在车厢里的人观测即以车厢为参照物. 考点2:运动的合成和分解 【例2】(2011?四川)某研究性学习小组进行了如下实验:如图4-1-1所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动.同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为______ cm/s,R在上升过程中运动轨迹的示意图是______.(R视为质点) 图4-1-1 切入点:由分运动的位移求出分速度,再合成求出合速度. 答案:5D 题型一:绳拉物体模型 【例3】如图4-1-2所示,在河岸上利用定滑轮拉绳索使小船靠岸,拉绳的速度为v,当拉船头的绳索与水平面的夹角为α时,船的速度是多少? 图4-1-2 切入点:以绳索与小船的共同点A为研究对象,实际运动为合运动. 【解析】方法1.小量分析法 取小量θ,如图所示,设角度变化θ所需的时间为Δt,取CD=CB,在Δt时间内船的位移为AB,绳子端点C的位移大小为绳子缩短的长度AD.由于θ→0°,所以∠BDA→90°. 所以AD=ABcosα ① 又AD=vΔt ② AB=v船Δt ③ 由上述三式可得:v船=v/cosα 方法2.运动等效法 因为定滑轮右边的绳子既要缩短又要偏转,所以定滑轮右边绳上的A点的运动情况可以等效为:先以滑轮为圆心,以AC为半径做圆周运动到达B,再沿BC直线运动到D.做圆周运动就有垂直绳子方向的线速度,做直线运动就有沿着绳子方向的速度,也就是说船的速度(即绳 上A点的速度)的两个分速度 方向是:一个沿绳缩短的方 向,另一个垂直绳的方向. 作矢量三角形如图示,v船=v/cosα. 点评:方法1利用几何知识构建三角形,找出在Δt时间内绳与船的位移关系,进而确定速度关系;方法2利用了实际运动为合运动,按效果对船的速度进行分解. 题型2:小船渡河模型 【例4】一条宽度为L的河流,水流速度为vs,已知船在静水中的速度为vc,那么: (1)怎样渡河时间最短? (2)若vcvs,怎样渡河位移最小? (3)若vcvs,怎样渡河船漂下的距离最短?渡河的最短位移为多少? 切入点:分运动间的独立性,船的实际运动是合运动. (2)如图乙所示,渡河的最小位移即河的宽度.为了使渡河位移等于L,必须使船的合速度v的方向与河岸垂直.这时船头应指向河的上游,并与河岸成一定的角度θ.根据三角函数关系有:vccosθ-vs=0 所以θ=arccos(vs/vc) 因为0≤cosθ≤1,所以只有在vcvs时,船才有可能垂直于河岸横渡. (3)如果水流速度大于船在静水中的航行速度,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游.怎样才能使漂下的距离最短呢?如图丙所示,设船头vc与河岸成θ角,合速度v与河岸成α角.可以看出:α角越大,船漂下的距离x越短,那么,在什么条件下α角最大呢?以vs的矢尖为圆心,以vc为半径画圆,当v与圆相切时,α角最大,根据cosθ=vc/vs,船头与河岸的夹角应为:θ=arccos(vc/vs) 点评:解答小船渡河问题关键是要联系渡河实际,对于最短位移渡河问题,要理解并分情况,利用几何知识作出正确的三角形即可解 1.(2011?江苏)如图4-1-3所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点,OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为( ) A.t甲<t乙 B.t甲=t乙 C.t甲>t乙 D.无法确定 图4-1-3 C 2. (2010·江苏卷)如图4-1-4所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( ) A.大小和方向均不变 B.大小不变,方向改变 C.大小改变,方向不变 D.大小和方向均改变 C 图4-1-4 3.(2011?上海)如图4-1-5,人沿平直的河岸以速度v行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角为α,船的速率为( ) 图4-1-5 C 【解析】本题考查运动的合成与分解,关键是画运动的合成与分解图.如图所示:船速为v沿绳方向的分量. 4.(2011?师大附中模拟)一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100m远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度vx图象和流水的速度vy图象如图4-1-6甲、乙所示,假设行驶中快艇在静水中航行的分速度方向确定后就不再改变,则( ) 图4-1-6 A.快艇的运动轨迹可能为直线 B.快艇的运动轨迹一定为曲线 C.最快到达浮标处的时间为20s D.最快到达浮标处的位移为100m 答案:BC 5.(2011?株洲二中模拟)现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上下通过,如图4-1-7所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,运动员能顺利完成该动作,最终仍落在滑板原来的位置上,要使这个表演成功,运动员除了跳起的高度足够外,在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该( ) A.竖直向下 B.竖直向上 C.向下适当偏后 D.向下适当偏前 图4-1-7 A 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系 北京四中龙门网络教育技术有限公司 Beijing Etiantian Net Educational Technology Co.,Ltd 四中网校,中国孩子的龙之门 etiantian * 网 校 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系 北京四中龙门网络教育技术有限公司 Beijing Etiantian Net Educational Technology Co.,Ltd 四中网校,中国孩子的龙之门 etiantian * 网 校 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系 北京四中龙门网络教育技术有限公司 Beijing Etiantian Net Educational Technology Co.,Ltd 四中网校,中国孩子的龙之门 etiantian 网 校 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系 北京四中龙门网络教育技术有限公司 Beijing Etiantian Net Educational Technology Co.,Ltd 四中网校,中国孩子的龙之门 etiantian 网 校 栏目导引 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 知能演练 强化闯关 题型探究 讲练互动 第3章研究力和运动的关系

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