“最短航程问题”求解二法

已知水流速度v1和船在静水中行驶速度v2(v2&;lt;v1)，河宽是d，问什么情况下船渡河的航程最短，并求航程最短值，这是很多学生在处理渡河问题时最棘手的问题，现给出求解最短航程问题的两种方法。     

巧设情景 突破难点—小船速度分解问题探讨

1　问题提出如图 1所示 ,某人通过定滑轮牵引一小船 ,若人拉绳的速率恒为v,设牵绳与水面的夹角为θ ,则关于船速v船 与θ的关系 ,正确的是 :图 1A .v船 =vsinθ.B .v船 =vcosθ.C .v船 =v/cosθ.D .v船 =v/sinθ.错解 :很多学生往往把绳速v正交分解为竖直向上的分速度v1和水平方向的分速度v2 ,且v船=v2 .如图 2 ,v船 =v2 =vcosθ,故选B .图 2　　　　　　　　　　　　图 3正确的解法 :将船速v船 分解为沿绳方向的收绳分速度v和垂直于绳方向的转动分速度v⊥ ,如图 3,v船=v/cosθ ,故正确答案是C .该问题的难点在于学生不理解船速v船 及两…     

探讨在v_静〈v_水情况下的最短航程

题目设小河的宽度为d,小船在静水中的速度为v1,水流速度为v2,且v1〈v2,怎样航行航程最短？解法1作图法如图1所示,以水流速度v2的矢端为圆心,船在静水中的速度v1的大小为半径作圆,由矢量图不难发现：当合速度v与圆相切时（v⊥v1）时,航程最短.设船的最短航程为smin,     

小船渡河问题分析

小船渡河时,可把它的运动分解为两个分运动:一是小船相对水的运动(设河水静止时船的运动,即船在静水中的运动);另一个是船随水流的运动(水冲船的运动,等于水流的运动),船的实际运动为合运动。设河宽为d,船在静水中的运动速度为v1河水速度为v2,船的合速度为v。(1)要使渡河时间最短,应使船头正对河岸驶,如图1所示,此时,t=d/v1。(2)要使小船过河路径最短:a、若v1>v2,应将船头偏向上游,使合速度方向垂直于河岸,如图2所示,此时路径最短,最     

深挖"人船模型"巧解相关难题

1深挖“人船模型”图1如图1,船浮于平静的水面上,人站在船的右端,人、船质量分别为m、M,船长为l,不计水的阻力.二者水平方向不受外力,故动量守恒.若人以速度v1向左行走,则船以速度v2向右后退,故有mv1-Mv2=0.于是有vv21=mM.(1)若人船位移分别为s1、s2,人船动能分别为Ek1、Ek2,则     

巧用功能原理处理联体速度的合成与分解

问题如图1,通过滑轮用一轻绳拉湖面上的小船,使小船靠岸,设水平匀速拉绳的速度为v1,求:当轻绳与水平面夹角为θ时,小船的靠岸速度v2(错不解计滑轮摩擦)。由于同一段轻绳各点速度大小相等,所以拴着船的轻绳端点速度大小也是v1,把v1沿水平方向和竖直方向即为小船靠岸速度的大小v1cosθ。错解剖析小船靠岸的运动是实际运动,拴船的轻绳在船头端处的“结点”,实际是和船具运有动相是同的合运运动动状。态,因此应该视该“结点”处绳的常规解析把小船的靠岸运动速度v2分解:一个沿轻绳方向的分速度(大小等于v1),另一个垂直轻绳的分速度,见S图3。因…     

关于小船渡河的几个问题(高一、高三)

1.垂直渡河要使小船垂直渡河,小船在静水中的航行速度v1必须大于水流速度v2,且船头应指向河流的上游,使船的合速度v与河岸垂直,如图1所示.设船头指向与河岸上游之间的夹角为θ,     

2005重庆市初中物理知识竞赛(初二组)复赛试题

注:所有计算中一律取g=10N/kg一、在下列每个题目中选出一个符合题意的答案,把答案前的字母代号填在题后的括号内(每小题2分,共20分)1.把一根长为20m,直径为5mm的粗铜线,用拉丝机拉成直径为1mm的均匀细铜线后铜丝的长度是:()A.12500m。B.2500m。C.500m。D.100m。2.一船往返于甲、乙两个码头之间,顺水航行时速度为v1,逆水航行时速度为v2,船往返一次的平均速度为:()A.v1+v2。B.v2-v1。C.(v1+v2)/2。D.2v1v2/(v1+v2)。3、一颗炸弹在海面上某处发生爆炸,过了一会站在岸边的人听到了第一次爆炸声,又经过时间Δt他再次听到爆炸声,当时声音在空…     

“面积法”求极值(初三)

例1 如图1,A船从港口P出发去拦截正以速度v0 沿直线航行的B船,P到B船所在航线的距离为a,A船启航时,B船与P的距离为b(b>     

一个研究性问题的补充教学

全日制普通高级中学数学教科书 (试验修订本·必修 )第一册 (下 )研究性课题“向量在物理中的应用”中有这样一个问题 :“如图 1所示 ,一条河的两岸平行 ,河的宽度 d=5 0 0 m,一艘船从 A点出发航行到河的正对岸 B处 ,船航行的速度 | v1| =10 km/ h,水流速度 | v2 | =4 km/ h,那么 v1与 v2 的夹角θ(精确到 1°)多大时 ,船才能垂直到达 B处 ?船行驶多长时间 (精确到 0 .1min) ?图 1课堂上 ,在我的引导下 ,学生完成了课本上两个问题的研究 ,并对第二个问题达成共识 :只要保持船头与河岸垂直 ,则过河所用的时间最短 ,这时船没有垂直到达对岸 …     

"矢量圆"的应用(高一、高二、高三)

若物理矢量是变化的,且其矢端始终落在一个圆周上,作出这个圆,便是"矢量圆".用矢量圆分析动态问题非常方便. 例1 某人划船,在静水中速度为v1=3m/s,若他在水速为v2=5m/s的河中行驶,要使船渡河的路径最短,则他应怎样控制船的航向? 分析 若v合垂直河岸,则必有v1>v2,这与题给数据矛盾.进一步分析可知:v合只能与v2成一角度θ,且指向下游,若θ越大,则s越短.如图1所示,v1、v2、v合构成一个矢量三角形,其中,v1的变化应在一矢量圆上.易知,v合与矢量圆相切时,s最短.     

形似神不似 审题要仔细

高考复习中我们经常遇到一些“形似”的题目,细微不同却存在本质差异.现举例如下:例1玻璃板生产线上,玻璃板以水平速度v1连续不断地向前行进.在切割工序处,金刚钻割刀的走刀速度为v2.为了使切割下的玻璃板都成规则的矩形,那么v1和v2的关系应是图1中的()解答本题时很容易联想到轮船渡河:要轮船能垂直横渡,则水流速度v1和船在静水中的速度v2的关系为上图中的A,所以很多同学错选A.本题与轮船渡河有相似之处,但轮船能垂直横渡是轮船相对河岸的运动与河岸(静止)垂直;而割刀切割玻璃板成规则的矩形是割刀相对玻璃板的运动与玻璃板(运动)垂直.割刀…     

合理选择参照物 轻松解答运动问题

例1 河中有一漂浮物,甲船在漂浮物上游100m处,乙船在漂浮物下游100m处,若两船在静水中速度相等,现同时去打捞,问哪条船先到达漂浮物处?分析:从表面上看,甲船顺水速度快,应先到达漂浮物处,但事实并非如此.原因就在于甲船顺水而下时,漂浮物也以水流速度向下游运动,这样甲船速度虽快,运动路程却也加长,到达漂浮物处的时间不一定会少.乙船逆流而上,速度虽慢,运动路程却也缩短,到达漂浮物处的时间不一定会多.如图1. 图1 设两船在静水中速度为v,水流速度为u.选地面(岸边)为参照物,则甲船速度为v+u…     

追及问题中的两常用结论

如下图所示，A、B是同一方向上相距s0的两点．当一物体乙以v2的速度越过B点向右作匀速运动时，另一物体甲以v1的速度越过A点向右做加速度为口的匀加速运动．若v1&;lt;v2，经时间t后，甲的速度变为v1两物体间的距离变为S，则     

一个值得讨论的力学问题

在一些复习资料上有这样一道力学题,我觉得原解答的分析有错,现讨论如下.题目:三条质量都是M的小船在河中鱼贯而行,速度都是v.两人在中间那条船上同时分别以速度u(相对于中间的船而言,方向跟船行方向在一直线上)把两质量都是m的麻袋抛到前、后两条船上.问三条船的速度各变为多少?原解答:设抛出麻袋后中间一条船的速度为v_1,前面一条船接到麻袋后的速度为v_2,后面一条船接到麻袋后的速度为v_3,根据动量守恒定律:     

小船渡河问题分析及模型求解方法总结

<正>一、小船渡河问题分析(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。(2)三种速度:v_1(船在静水中的速度)、v_2(水流速度)、v(船的实际速度)。(3)三种情景:①过河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,t_短=*d/v_1(d为河宽)。②过河路径最短(v_2v_1时):合速度不     

用三种方法解一道物理题

题 在匀变速直线运动中，设从A点到B点所用时间为t，AB段位移为S，若物体在AB段的中间时刻具有的速度为v1，在AB段的中间位置具有的速度为v2，则v1和v2的大小关系如何？     

当v_水>v_船时,船渡河的最小位移

当河水的流动速度v水大于船在静水中的航行速度v船时,无论船的航行方向如何,合速度的方向均不能垂直于河岸,船不可能到达正对岸,总是被河水冲向下游,本文试求此时船渡河的最小位移.     

巧用图示作比较

有些物理比较题,依靠推算寻求答案十分困难,但用图示比较求解却相当轻松. 例1 甲乙两人分别用不同的形式通过相等的路程:甲前半路程速度为v1,后半路程速度为v2(v1>v2),其所用时间为t甲;乙前一半时间速度为v1,后一半时间速度为v2,其所用时间为t乙.比较t甲与t乙的大小关系,则( )     

小船过河问题的探讨

小船过河问题是高中物理较为常见的一类 题目．为了便于理解和掌握．现予以归纳总结并 给出相关结论的证明． 设水流速度为v1,船的速度为v2,河的宽度 为d,计算: 一、在什么条件下小船过河时间最短?最 短时间是多少? 解:令船头方向与河岸上游方向的夹角为 θ角时,过河时间最短,将船速正交分解如图1