题目
轮船在水上以相对于水的速度(v)_(1)航行,水流速度为(v)_(2),人相对于甲板以速度(v)_(3)行走。如人相对于岸静止,则(v)_(1)、(v)_(2)和(v)_(3)的关系是__________。
轮船在水上以相对于水的速度${v}_{1}$航行,水流速度为${v}_{2}$,人相对于甲板以速度${v}_{3}$行走。如人相对于岸静止,则${v}_{1}$、${v}_{2}$和${v}_{3}$的关系是__________。
题目解答
答案
【解析】:
由于人相对于岸静止,故三者合矢量为零,构成的矢量三角形为封闭三角形。
故答案为:三者矢量和为零
解析
考查要点:本题主要考查相对运动中各参考系之间的速度关系,以及矢量合成的基本原理。
解题核心思路:
- 明确各物体的运动参考系:轮船相对于水的速度、水流相对于岸的速度、人相对于轮船的速度。
- 合成速度:通过参考系转换,将各速度叠加,最终得到人相对于岸的速度。
- 根据题目条件(人相对于岸静止),建立速度矢量方程。
破题关键点:
- 矢量叠加原理:不同参考系的速度需通过矢量相加得到最终速度。
- 静止条件:人相对于岸的速度为零,意味着所有速度的矢量和为零。
-
确定各速度关系
- 轮船相对于水的速度为 $\vec{v}_1$,水流相对于岸的速度为 $\vec{v}_2$,因此轮船相对于岸的速度为 $\vec{v}_1 + \vec{v}_2$。
- 人相对于轮船的速度为 $\vec{v}_3$,因此人相对于岸的速度为:
$(\vec{v}_1 + \vec{v}_2) + \vec{v}_3$
-
应用静止条件
题目中人相对于岸静止,即人相对于岸的速度为零:
$\vec{v}_1 + \vec{v}_2 + \vec{v}_3 = \vec{0}$ -
结论
三者速度的矢量和为零,即 $\vec{v}_1 + \vec{v}_2 + \vec{v}_3 = \vec{0}$。