2016-2017学年高中物理沪科版必修二 16-17版 第1章-1.2　研究平抛运动的规律(01)

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1、1.2　研究平抛运动的规律学习目标知识脉络1.知道合运动、分运动、运动的合成、运动的分解的概念，知道实际运动是合运动．2．掌握用平行四边形定则处理合运动与分运动的技巧．(难点)3．掌握平抛运动的竖直运动与水平运动的规律．4．体验在科学研究中建立模型的重要方法.运动的合成与分解1．概念(1)合运动：物体的实际运动．(2)分运动：组成合运动的两个或几个运动．(3)运动的合成：由分运动求合运动．(4)运动的分解：由合运动求分运动．2．运动的合成与分解遵循的原则：平行四边形定则．3．船渡河的运动图121若一条渡船正在渡河，船在静水中的速度为v1，水的流速为v2，船垂直于河岸渡河．

2、(1)船的运动：船同时参与了相对于水的运动和随水漂流的运动，而实际运动应为与河岸成一夹角α的匀速直线运动．(2)船速度v＝，tanα＝.(3)若河宽度为s，则渡河的时间t＝.(4)船的位移x＝＝.1．合运动的速度一定大于每一个分运动的速度．(×)2．两个直线运动的合运动一定是直线运动．(×)3．合运动的时间等于分运动的时间．()1．运动的合成是否就是把两个运动加起来？【提示】　不是．运动的合成要根据平行四边形定则求和，不是代数相加减．2．如图122所示，描述的是某小学教师撑船送学生放学回家的场景，教师垂直河岸划行，船到达对岸时，总是偏向下游，这是为什么？要使船到达正对岸

3、，教师应怎样划船？图122【提示】　船实际的运动是划行运动与水流运动的合运动，故总是偏向下游．若要使船到达正对岸，划船时应将船头偏向上游方向划．如图123所示，跳伞运动员打开降落伞后从高空下落．图123探讨1：跳伞员在无风时竖直匀速下落，有风时运动员的实际运动轨迹还竖直向下吗？竖直方向的运动是跳伞员的合运动还是分运动？【提示】　有风时不竖直向下运动．无风时跳伞员竖直匀速下落，有风时，一方面竖直匀速下落，一方面在风力作用下水平运动．因此，竖直匀速下落的运动是跳伞员的分运动．探讨2：已知跳伞员的两个分运动速度，怎样求跳伞员的合速度？【提示】　以两个分速度为邻边作平行四边形，应

4、用平行四边形定则求合速度．1．渡河时间最短若要渡河时间最短，由于水流速度始终沿河道方向，不可能提供指向河对岸的分速度．因此只要使船头垂直于河岸航行即可．由图124可知，此时t短＝，船渡河的位移s＝，位移方向满足tanθ＝.图1242．渡河位移最短求解渡河位移最短问题，分为两种情况：(1)若v水v船，这时无论船头指向什么方向，都无法使船垂直河岸渡河，即最短位移不可能等于河宽d，寻找最短位移的方法是如图126所示，根据水流速度和船在静水中

5、的速度大小比例，先从出发点A开始作矢量v水，再以v水末端为圆心，v船为半径画圆弧．自出发点A向圆弧作切线为船位移最小时的合运动的方向．这时船头与河岸夹角θ满足cosθ＝，最短位移s短＝，即v船⊥v合时位移最短，过河时间t＝.图1261．已知某船在静水中的速度为v1＝4m/s，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d＝100m，水流速度为v2＝3m/s，方向与河岸平行．(1)欲使船以最短时间渡河，航向怎样？最短时间是多少？船发生的位移有多大？(2)欲使船以最小位移渡河，航向又怎样？渡河所用时间是多少？【解析】　(1)当船头垂直于河岸向对岸渡河时，所用时间最

6、少，则最短时间为t＝＝s＝25s.船发生的位移为船的实际位移，即图甲中的xOA，xOA＝vt＝t＝×25m＝125m.甲　　　　　　　　　乙(2)因为v1＞v2，所以当船的实际速度方向垂直于河岸时，船的位移最小，如图乙所示，由几何关系知cosθ＝＝，即船头斜向上游河对岸，且与河岸所成的夹角的余弦为cosθ＝，所用的时间为t＝＝s＝s.【答案】　(1)船头垂直于河岸　25s　125m(2)船头与上游河岸夹角余弦为cosθ＝　s2．船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2.为使船行驶到河正对岸的码头，则v1相对v2的方向应为(　　)【解析】　根据运动的合成与分解的知识，可知要

7、使船垂直到达对岸，即要船的合速度指向对岸．根据平行四边形定则，C正确．【答案】　C3．(2014·四川高考)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为(　　)【导学号：02690004】A.　　　　　B.C.D.【解析】　设大河宽度为d，小船在静水中的速度为v0，则去程渡河所用时间t1＝，回程渡河所用时间t2＝.由题知＝k，联立以上各式得v0＝.选项B正确，选项A，C