1、互动课堂疏导引导1.力向量力向量与前面学过的向量不同,它不是自由向量,不仅包括大小和方向,而且还有作用点,大小相同,方向相同的两个力,如果作用点不同,那么它们是不同的两个力,但力是具有大小和方向的量,在不计作用点的情况下,可利用向量运算法则进行计算,例如,求作用于同一点的两个力的合力,可用向量求和用的平行四边形法则(此方法已为物理实验证明) ,如图.案例 3 在重 300 N 的物体上系两根绳子,这两根绳子在铅直线的两侧,与铅直线的夹角分别为 30,60(如图) ,求重物平衡时,两根绳子拉力的大小.【探究】注意到两根绳子的夹角为 90,因此可将问题转化到解直角三角形,作 OACB,使AOC=3
2、0= BOC=60, OAO=90.| |=| |cos30=150 N,OAC3| |=| |sin30=150 N,| |=| |=150 N.B2.速度向量速度向量是具有大小和方向的量,质点在运动中时刻都有对应的速度向量,如东北风50 m/s 可用下图中有向线段表示.规律总结 (1)力,速度,加速度,位移都是向量,向量的加减法即以上向量的合成与分解.(2)动量 mv 是数乘向量.(3)功即力 F 与所产生位移 s 为数量积.(4)学习本节课要注意两个方面的问题:一方面是如何把物理问题转化为数学问题,也就是将物理量之间的关系抽象成数学模型,另一方面就是如何利用建立起来的数学模型解释和回答相
3、应的物理现象.活学巧用【例 1】 如图所示,求两个力 f1,f2 的合力 f 的大小和方向(精确到一位小数).解析:由题意可设 f1=(a 1,a2) ,f2=(b1,b2).则 a1=300cos30=259.8,a2=300sin30=150,b1=-200cos45=-141.4,b2=200sin45=141.4,所以 f1+f2=(259.8,150)+(-141.4,141.4)=(118.4,291.4),故|f|= =314.5.24.9.8设 f 与 x 轴的正向夹角为 ,则tan= =2.461 1.12由 f 的坐标知为第一象限角,于是 =6753.【例 2】一条渔船距对
4、岸 4 km,以 2 km/h 的速度向垂直于对岸的方向划去,到达对岸时,船的实际航程为 8 km,求河水的流速 .解析:如图所示,设河水流速为 v1,实际航向与水流方向的夹角为 ,则 sin= .2184所以 =30.|v1|= (km/h) ,即水的流速大小为 km/h.320tan 32【例 3】 今有一小船位于 d=60 m 宽的河边 P 处,从这里起,在下游 l=80 m 的 L 处河流变成“飞流直下三千尺” 的瀑布,若河水流速方向由上游指向下游(与河岸平行) ,水速大小为5 m/s,如图所示,为使小船能安全渡河,船速不能小于多少?划速最小时划速方向如何?解析:设该船的划速为|v 划 |,方向与上游河岸夹角为 ,如图所示,将|v 划 |正交分解为 |v1|,|v2|, 则|v 1|=|v 划 |cos,|v 2|=|v 划 |sin.船同时参与两个运动,设船到达对岸时,极其靠近河流与瀑布交界处,由 ,12vld水即 ,cos580sin6划划 vv|v 划 |= .i431令 y=3cos+4sin=5sin(+), (tan= )43=37,当 sin(+)=1 时,|v 划 |有最小值 5.此时 =90-37=53.