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轮船渡河问题知识梳理,新东方在线教你如何解答运动的合成与分解

教育装备采购网 2021-02-07 15:54 围观457次

  “轮船渡河”是高中物理中有关运动合成与分解的典型问题,因其在解题过程中往往还会涉及到受力分析及分类讨论,所以一直是高考物理的难点所在。

  新东方在线老师指出,运动的合成与分解是高中物理中应用极其广泛的一种解题分析技巧,掌握此类分析方法,能够显著提升解题效率。今天,新东方在线老师就对“轮船渡河”两大常考题型进行深度梳理解答,希望可以帮助同学们全面掌握。

  渡河位移最短问题

  常理来看,想要“轮船渡河”位移最短,根据“两平行线垂直距离最短”的定理,此时轮船渡河位移距离刚好等于两岸河岸的宽度。然而,轮船渡河时并不会以垂直方向径直开往河畔对岸,轮船在一定流速的水中渡河时,实际会参与两个分运动过程,即流水速度和轮船的静水速度,所以轮船实际行驶的轨迹应该是两个运动的合运动轨迹。此时,当轮船合速度垂直于岸边时,渡河位移最短。

  除此之外,同学们在解答此类问题时,要充分考虑两种情况,一是当轮船速度大于流水速度时,合速度方向垂直于河岸,此时最短位移就为河岸宽度。二是若轮船速度小于流水速度时,轮船运动轨迹无法垂直于河岸,同学们就需要确保轮船速度垂直于合速度方向,此时实际轨迹偏转的角度最小,则轮船实际渡河位移也最短。

  因此,同学们在遇到位移最短类问题时,要先受力分析找出水流、轮船、实际速度(合力)的方向,然后依据题干问题,去选定条件。判断轮船速度与流水速度大小,进行分类讨论,解出最终答案。

轮船渡河问题知识梳理,新东方在线教你如何解答运动的合成与分解

  渡河时间最短问题

  “轮船渡河”时间问题相对位移问题较为简单,若想保持轮船实际渡河时间最短,则只需要保持轮船船头完全垂直河岸行驶即可。根据“时间等于距离除以速度”,此时合力轨迹虽然不垂直于河岸,但当船头垂直于河岸时,此时轮船速度达到最大值,因此整体渡河时间最短,并且整个过程中,轮船渡河时间并不受到静水速度的影响。

  新东方在线老师指出,同学们在解答“时间最短”和“位移最短”两类题型时,首先都需要依据条件来进行作图,先画静水速度(始终保持河岸平行),然后根据条件画出轮船速度,最后根据合力速度确定轨迹方向,这样的一整套分析更加科学,也更清晰明了。

  “轮船渡河”问题陷阱较多,同学们需要在平时练习时做好基础训练,充分分析已知条件寄问题问法,在此基础上才能真正深度掌握运动的合成与分解问题。除了以上内容,同学们也可以下载新东方在线APP或者登录官网向老师咨询请教。

来源:新东方在线 责任编辑:王道 我要投稿
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