一快艇从离岸边100m远的河中向岸边行驶.已知快艇在静水中做初速度为零加速度为0.5m/s2,流水的速度为3m/s.则()
A. 快艇的运动轨迹一定为直线
B. 快艇的运动轨迹可能为曲线,也可能为直线
C. 快艇最快到达岸边所用的时间为20 s
D. 快艇最快到达岸边经过的位移为100 m
考点: 运动的合成和分解.
专题: 运动的合成和分解专题.
分析: 船参与了静水中的运动和水流运动,根据运动的合成判断运动的轨迹.当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短.
解答: 解:A、快艇在静水中做匀加速直线运动,在水流中做匀速直线运动,知合速度的方向与合加速度的方向不再同一条直线上,所以运动轨迹是曲线.故AB错误.
C、当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,则d=at2
,a=0.5m/s2,则t=
=
s=20s.故C正确.
D、此时沿河岸方向上的位移x=vt=3×20m=60m,则s=>100m.故D错误.
故选:C.
点评: 解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性,各分运动具有独立性,以及知道当静水速与河岸垂直,渡河时间最短.
认识曲线运动:
1、曲线运动一定是变速运动;质点的路程总大于位移大小;质点作曲线运动时,受到合外力和相应的速度一定不为零,并总指向曲线内侧。
2、曲线运动速度的方向
曲线运动中速度的方向是时刻改变的,物体在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
3、物体做曲线运动的条件
物体作曲线运动的条件:运动物体所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线。
知识点拨:
曲线运动的条件:
当物体所受的合力(加速度)与其速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动。曲线运动的合外力方向做曲线运动物体受到的合外力方向总是指向曲线的凹侧。
曲线运动的判断判断:
物体是否做曲线运动时,关键是看物体所受合力或加速度的方向与速度方向的关系,若两方向共线就是直线运动,不共线就是曲线运动。
知识拓展:
曲线运动的分析
在曲线运动中:当力与速度间的夹角等于90°时,作用力仅改变物体速度的方向,不改变速度的大小,例如匀速圆周运动;当夹角小于90°时,作用力不仅改变物体运动速度的方向,并且增大速度的量值;当夹角大于90°时,同样改变物体运动速度的方向,但是却减小速度的量值。在曲线运动中物体运动到某一点时,物体所受的合外力可以分解为沿速度方向和垂直速度方向两个分量,其中沿速度方向的分量改变速度的大小,垂直速度的分量改变速度的方向。曲线运动中速度的方向时刻在变,因为速度是个矢量,既有大小,又有方向,只要两者中的一个发生变化我们就是就表示速度矢量发生变化。从对加速度的定义(速度变化与发生这一变化所用时间的比值叫做加速度)可知做曲线运动的物体就具有了加速度,所以曲线运动是变速运动。
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