Наблюдатель видит с берега что пловец пересекает реку шириной 189
Самостоятельная работа Правило сложения скоростей для 10 класса
Самостоятельная работа Правило сложения скоростей для 10 класса с ответами. Самостоятельная работа представлена в двух вариантах, в каждом варианте по 3 задания.
Вариант 1
1. Пассажир идет со скоростью 2 м/с относительно вагона поезда по направлению его движения. Скорость поезда относительно земли равна 54 км/ч. С какой скоростью движется человек относительно земли?
2. Двигаясь вверх против течения реки, моторная лодка за некоторое время t проходит относительно берега расстояние 6 км. Скорость течения реки в 4 раза меньше скорости лодки относительно воды. Лодка разворачивается и начинает двигаться вниз по течению. Какое расстояние она пройдет относительно берега за такое же время t?
3. Пловец пересекает реку шириной 225 м. Скорость течения реки 1,2 м/с. Скорость пловца относительно воды 1,5 м/с и направлена перпендикулярно вектору скорости течения. На сколько будет снесен течением пловец к тому моменту, когда он достигнет противоположного берега?
Вариант 2
1. При движении моторной лодки по течению реки ее скорость относительно берега 10 м/с, а при движении против течения 6 м/с. Определите скорость течения реки.
2. Двигаясь вниз по течению реки, моторная лодка за некоторое время t проходит относительно берега расстояние 12 км. Скорость лодки относительно воды в 3 раза больше скорости течения. Лодка разворачивается и начинает двигаться вверх против течения реки. Какое расстояние пройдет лодка относительно берега за такое же время t?
3. Наблюдатель с берега видит, что пловец пересекает реку шириной 180 м перпендикулярно берегу. При этом скорость течения реки 1,2 м/с, а скорость пловца относительно воды 1,5 м/с. За какое время пловец пересечет реку?
Ответы на самостоятельную работу Правило сложения скоростей для 10 класса
Вариант 1
1. v = 17 м/с
2. s = 10 км
3. s = 180 м
Вариант 2
1. v = 2 м/с
2. s = 6 км
3. t = 200 с
Кинематика
Кинематика.
Механическое движение – изменение положения тела в пространстве с течением времени относительно других тел.
Поступательное движение – движение, при котором все точки тела проходят одинаковые траектории.
Материальная точка – тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь, т. к. его размеры пренебрежимо малы по сравнению с рассматриваемыми расстояниями.
Траектория – линия движения тела. (Уравнение траектории – зависимость у(х))
Перемещение s(м) – вектор, соединяющий начальное и конечное положение тела.
Скорость u (м/с) – 1) средняя путевая u =; средняя перемещения
=
;
;
;
=
если
↑↑ — движение ускоренное прямолинейное
если ^ — движение по окружности
Принцип относительности Галилея – все законы механики одинаково справедливы во всех инерциальных системах отсчета.
Переход от одной системы отсчета к другой осуществляется по правилу:
=
+
и
=
—
Где u1 — скорость тела относительно неподвижной системы отсчета,
u2 – скорость подвижной системы отсчета,
uотн (υ12) – скорость 1-го тела относительно 2-го.
Прямолинейное равномерное движение.
Прямолинейное равноускоренное движение.
xo
=const x
xo
x xo
x
sx sx
x = x0 + uxt x по оси
x = x0 + u0xt +
x x
sx=u0xt + или sx =
без t!
ux = const ux по оси Ох
ux= uox+ axt ux по оси Ох ux
ax = const ах ах
ускоренное движение замедленное движение
Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью
Движение по параболе с ускорением
=2πn(рад/с) – угловая скорость т. е u = ω R
T = – период (с), T =
n=
– частота (Гц=1/с), n =
x = xo + uoxt +; y = yo + uoyt +
ux= uox+ gxt ; uy= uoy+ gyt
uоx = u0 cosa uоy = u0 sina
y
uy
Частные случаи равноускоренного движения под действием силы тяжести.
Движение по вертикали.
Движение тела брошенного горизонтально.
1. Если u0 = 0 ; u = gt
(ось Оу направлена вниз)
; s = uоt; uy= gt
Дополнительная информация
для частных случаев решения задач.
1. Разложение вектора на проекции.
Модуль вектора может быть найден по теореме Пифагора:
S =
1) по определению
2) для 2х S; если
3) ,
если t1 = t2 = … = tn u1 u2
численно равна перемещению или пройденному пути.
4. Физический смысл производной.
5. Движение колеса без проскальзывания.
(если нет проскальзывания)
Скорость точки на ободе колеса относительно земли.
6. Дальность полёта.
Дальность полета максимальна при угле бросания 45˚ υ0 = const
7. Свойства перемещения для равноускоренного движения при uo=0.
S1 за t =1с S1= =
Отношение перемещений сделанных за одну секунду, при uo=0 равно:
1)
S1: S2: S3: …: Sn = 1: 3: 5: 7: ….: (2n-1)
2) Отношение перемещений сделанных за время от начала отсчета, при uo=0 равно:
S1: S2: S3: …: Sn = 12: 22: 32: 42: ….: n2
Sn = S1n2 = n2
Обучающие задания.
1(А) Решаются две задачи:
а) рассчитывается маневр стыковки двух космических кораблей;
б) рассчитывается период обращения космических кораблей вокруг Земли.
В каком случае космические корабли можно рассматривать как материальные точки?
1) Только в первом случае.
2) Только во втором случае.
4) Ни в первом, ни во втором случае.
2(А) Колесо скатывается с ровной горки по прямой линии. Какую траекторию описывает точка на ободе колеса относительно поверхности дороги?
1) Окружность. 3) Спираль.
2) Циклоиду. 4) Прямую.
3(А) Чему равно перемещение точки движущейся по окружности радиусом R при его повороте на 60º?
1) R/2 2) R 3) 2R 4) R
Указание: постройте чертеж, отметьте два положения тела, перемещение будет хордой, проанализируйте каким получится треугольник (все углы по 60º).
4(A) Какой путь проделает катер, делая полный разворот радиусом 2м?
Указание: сделайте чертеж, путь здесь это длина полуокружности.
5(А) На рисунке представлен график движения автобуса из пункта А в пункт Б и обратно. Пункт А находится в точке х = 0, а пункт Б – в точке х = 30 км. Чему равна максимальная путевая скорость автобуса на всем пути следования туда и обратно?
6(А) Тело начинает движение прямолинейно равноускоренно вдоль оси Ох. Укажите правильное расположение векторов скорости, и ускорения в момент времени t.
Указание: при прямолинейном движении векторы v и а направлены вдоль одной прямой, при увеличении скорости – сонаправлены. 7(А) Автомобиль половину пути проходит со скоростью u1, а вторую половину пути со скоростью u2, двигаясь в том же направлении. Чему равна средняя скорость автомобиля? 1) 2) Указание: данная задача является частным случаем нахождения средней скорости. Вывод формулы исходит из определения 8(А) Уравнение зависимости проекции скорости движущегося тела от времени имеет вид: ux= 3-2t (м/с). Каково уравнение проекции перемещения тела? 1) sx=2t2 (м) 3) sx=2t-3t2 (м) 2) sx=3t-2t2 (м) 4) sx=3t-t2 (м) Указание: запишите уравнение скорости равноускоренного движения в общем виде и, сравнив его с данным в задаче, найдите чему равны u0 и а, вставьте эти данные в уравнение перемещения, записанное в общем виде. 9(А) Какой путь пройдет свободно падающее из состояния покоя тело за пятую секунду? Ускорение свободного падения принять за 10м/с2. Указание: запишите выражение h для случая uo =0, искомое h= h5- h4, где соответственно h за 5 с и 4 с. 10(А) Если тело, начавшее двигаться равноускоренно из состояния покоя, за первую секунду проходит путь S, то за первые три секунды оно пройдет путь 1) 3S 2) 4S 3) 8S 4) 9S Указание: используйте свойства перемещения равноускоренного движения для u0=0 11(А) Два автомобиля движутся на встречу друг другу со скоростями 20 м/с и 90 км/ч, соответственно. Какова по модулю скорость первого относительно второго? 1) 110 м/см/см/с 4) 5м/с 12(А) Наблюдатель с берега видит, что пловец пересекает реку шириной h=189 м перпендикулярно берегу. При этом скорость течения реки u=1,2 м/с, а скорость пловца относительно воды u=1,5м/с. Пловец пересечет реку за …. Указание: постройте треугольник скоростей исходя из 13(А) При скорости 10 м/с время торможения грузового автомобиля равно 3с. Если при торможении ускорение автомобиля постоянно и не зависит от начальной скорости, то при торможении автомобиль снизит свою скорость от 16м/с до 9 м/с за … 1) 1,5 с 2) 2,1 с 3) 3,5 с 4) 4,5 с Указание: из рассмотрения первой ситуации найдите ускорение и подставьте его в уравнение скорости для второй ситуации, из него и можно выразить искомое время. 14(А) От пристани отходит теплоход, движущийся с постоянной скоростью 18км/ч, через 40 с от той же пристани вдогонку отправляется катер с ускорением 0,5 м/с2. Через какое время он догонит теплоход, двигаясь с постоянным ускорением? Указание: примите время движения катера за t, тогда время движения теплохода t+40, запишите выражения перемещения теплохода (движение равномерное) и катера (движение равноускоренное) и приравняйте их. Решите квадратное получившееся квадратное уравнение относительно t. Не забудьте сделать перевод единиц 18 км/ч = 5 м/с. 15(А) Двое играют в мяч, бросая его под углом α=60º к горизонту. Мяч находится в полете t =2 с. При этом расстояние, на котором находятся играющие, равно 1) 9,5 мм 3) 10,5 м 4) 11,5 м
16(А) Самолет летит с грузом к месту назначения на высоте 405м над песчаной местностью с горизонтальным профилем со скоростью 130 м/с. Чтобы груз попал в намеченное место на земле (силой сопротивления движения пренебречь), летчик должен освободить его от крепежа, не долетев до цели Указание: рассмотрите в теории пример «Движение тела брошенного горизонтально». Из выражения высоты полета выразите время падения и подставьте его в формулу дальности полета. 17(В) Материальная точка движется с постоянной скоростью по окружности радиуса R, совершая один оборот за время Т. Как изменятся перечисленные в первом столбце физические величины, если радиус окружности увеличится, а период обращения останется прежним Физические величины. Их изменение. А) Скорость 1) увеличится Б) Угловая скорость 2)уменьшится В) Центростремительное 3)не изменится Указание: запишите определяющие формулы предложенных величин через R и проанализируйте их математическую зависимость с учетом постоянства периода, Цифры правого столбца могут повторяться. 18(В) Чему равна линейная скорость точки поверхности земного шара, соответствующей 60º северной широты? Радиус Земли 6400 км. Ответ дать в м/с, округлить до целых. Указание: сделайте чертеж и обратите внимание, что точка на указанной широте вращается относительно земной оси по окружности с радиусом r = Rземcos60º.
Указание: наиболее простой способ нахождения пути через площадь фигуры под графиком. Сложную фигуру можно представить как сумму двух трапеций и одного прямоугольника. 20(С) Наклонная плоскость пересекается с горизонтальной плоскостью по прямой АВ. Угол между плоскостями α=30º. Маленькая шайба начинает движение вверх по наклонной плоскости из точки А с начальной скоростью u0 = 2 м/с под углом β=60º к прямой АВ. В ходе движения шайба съезжает на прямую АВ в точке В. Пренебрегая трением между шайбой и наклонной плоскостью найдите расстояние АВ. Указание: для решения задачи следует рассмотреть траекторию движения шайбы –параболу лежащую на наклонной плоскости и выбрать оси координат см. рис. |