向量在物理中应用举例

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1、2.5.2向量在物理中的应用举例1.能运用向量的知识解决一些简单的物理学问题，与力、位移、速度、加速度、功等有关的问题;2.能将物理量之间的关系抽象成数学模型，能利用建立的数学模型解释和回答相关的物理现象.日常生活中,我们有时要用同样长的两根绳子挂一个物体(如图).如果绳子的最大拉力为,物体受到的重力为你能否用向量的知识分析绳子受到的拉力的大小与两绳之间的夹角θ的关系？例1两个人共提一个旅行包，或在单杠上做引体向上运动，根据生活经验，两只手臂的夹角大小与所耗力气的大小有什么关系？夹角越大越费力.利用向量解决力（速度、位移）的合成与分解思考1若两只手臂的拉力为物体的重力为那么三个力之间

2、具有什么关系？思考2假设两只手臂的拉力大小相等，夹角为θ，那么

3、

4、、

5、

6、、θ之间的关系如何？θ思考3上述结论表明，若重力一定，则拉力的大小是关于夹角θ的函数.在物理学背景下，这个函数的定义域是什么？单调性如何？增函数思考4

7、

8、有最小值吗？

9、

10、与

11、

12、可能相等吗？为什么？用向量解力学问题对物体进行受力分析画出受力分析图转化为向量问题1.问题的转化,即把物理问题转化为数学问题.2.模型的建立,即建立以向量为主题的数学模型.3.参数的获得,即求出数学模型的有关解----理论参数值.4.问题的答案,即回到问题的初始状态,解释相关的物理现象.提升总结A·CBDA·CBD例3一个物体受到同一平面内

13、三个力的作用，沿北偏东45°方向移动了8m，已知

14、

15、=2N，方向为北偏东30°，

16、

17、=4N，方向为东偏北30°,

18、

19、=6N，方向为北偏西30°，求这三个力的合力所做的功.利用向量研究力的做功问题分析：用几何法求三个力的合力不方便，建立直角坐标系，先写出三个力的坐标，再求合力的坐标，以及位移的坐标，利用数量积的坐标运算.南东北西解：建立如图所示的直角坐标系，用几何法求合力，一般要通过解三角形求边长和夹角，如果在适当的坐标系中，能写出各分力的坐标，则用坐标法求合力，利用坐标运算求数量积也非常简单.提升总结1.一条河的两岸平行，一艘船从A处出发到河对岸，已知船在静水中的速度

20、

21、＝10㎞/h

22、，水流速度

23、

24、＝2㎞/h，如果船沿与上游河岸成60°方向行驶，那么船的实际速度的大小是多少？60°2.一架飞机从A地向北偏西60°方向飞行1000km到达B地，然后向C地飞行，若C地在A地的南偏西60°方向，并且A、C两地相距2000km，求飞机从B地到C地的位移.位移的方向是南偏西30°，大小是km.D东CBA西南北如图，作BD垂直于东西基线，3.已知力与水平方向的夹角为（斜向上），大小为50,一个质量为8的木块受力的作用在动摩擦系数的水平平面上运动了20，问力和摩擦力所做的功分别是多少？1.利用向量解决物理问题的基本步骤：①问题转化，即把物理问题转化为数学问题；②建立模型，即建立

25、以向量为载体的数学模型；③求解参数，即求向量的模、夹角、数量积等；④回答问题，即把所得的数学结论回归到物理问题.2.用向量知识解决物理问题时，要注意数形结合.一般先要作出向量示意图，必要时可建立直角坐标系，再通过解三角形或坐标运算，求有关量的值.一个人的价值，应该看他贡献什么，而不应当看他取得什么。——爱因斯坦