- 高一物理渡河距离
高一物理渡河距离包括位移和路程两个物理量。
位移。是表示物体(质点)的位置变化。从初位置到末位置的有向线段,是矢量,既有大小又有方向,在直角坐标系中可以用D=x-x'表示(x为初位置坐标,x'为末位置坐标)。
路程。是质点运动轨迹的长度,是标量只有大小,没有方向。在直线运动中可以用S=vt表示(v为速度,t为时间)。
在渡河问题中,位移和路程有时会分别表示为两个不同的量,具体取决于实际情况。
相关例题:
某人站在河边,用绳通过定滑轮拉紧一个重物在河岸上,重物由静止开始以恒定的速度v沿水平方向运动,运动中重物与河岸的距离保持不变。已知重物的质量为m,绳的拉力为F,绳与水平方向的夹角为θ。求重物沿绳运动到河岸上的最远距离。
解答:
根据题意,重物沿绳运动时受到重力、绳的拉力以及摩擦力的作用。由于重物在运动过程中与河岸的距离保持不变,因此重物在垂直于绳的方向上做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律,可得到垂直于绳方向上的加速度为:
a = Fcosθ - mg
其中,Fcosθ为绳的拉力在垂直于绳方向上的分力,mg为重力在垂直于绳方向上的分力。
当绳与水平方向的夹角θ最大时,重物沿绳运动到河岸上的最远距离为:
s = v^2/(2a) = v^2/(2(Fcosθ - mg))
其中,v为重物的速度大小。
需要注意的是,这个距离并不是真正的最远距离,因为重物在垂直于绳的方向上仍然受到摩擦力的作用。如果忽略摩擦力,那么最远距离将等于绳长的一半。
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