全優(yōu)課堂·物理·必修第二冊(cè)(人教版) 課件 提升課1 運(yùn)動(dòng)的合成與分解　兩種模型

第五章拋體運(yùn)動(dòng)提升課一運(yùn)動(dòng)的合成與分解兩種模型課堂·重難探究1．小船渡河模型的分析思路小船渡河模型2．小船渡河問(wèn)題的“兩方案、兩確定”3．小船渡河問(wèn)題例1

(2024年太原月考)如圖所示，某物理興趣小組的同學(xué)到游樂(lè)園中一段兩岸平行、寬度為d＝60m的河面上駕駛電動(dòng)小游船進(jìn)行小船渡河實(shí)驗(yàn)．水流的速度為v1，其大小可以通過(guò)閘門調(diào)節(jié)．小游船在靜水中的速度為v2，其方向決定于船頭的朝向．實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們駕駛小游船從河的一邊渡到河對(duì)岸，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)若v1＝4m/s，v2＝3m/s，則當(dāng)小游船過(guò)河時(shí)間最短時(shí)，其運(yùn)動(dòng)軌跡與河岸夾角及經(jīng)過(guò)的距離為多少？(2)若v1＝4m/s，v2＝5m/s，則當(dāng)小游船過(guò)河距離最短時(shí)，其船頭朝向與河岸的夾角及過(guò)河時(shí)間為多少？(3)若v1＝5m/s，v2＝3m/s，則當(dāng)小游船過(guò)河距離最短時(shí)，其過(guò)河通過(guò)的最短距離為多少？變式1

(2024年山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期中)某次英雄小伙子救人的過(guò)程，可用下圖去描述：落水孩童抓住繩索停在A處，對(duì)面河岸上的小伙子從B處沿直線勻速游到A處，成功把人救起．河寬和間距如圖中標(biāo)注，假定河水在各處的流速均為2m/s，(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)則

(

)A．小伙子如果面對(duì)垂直于河岸的方向游，是不可能到達(dá)A點(diǎn)的B．小伙子渡河的時(shí)間一定為8sC．小伙子在靜水中游泳的速度至少應(yīng)為1.2m/s，才能成功把人救起D．只有小伙子總面對(duì)著A處游，才可能把人救起【答案】C1．模型特點(diǎn)：沿繩(桿)方向的速度分量大小相等．2．分解思路(正交分解)：關(guān)聯(lián)速度模型3．解題原則把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)兩個(gè)分量，根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解．常見的模型如圖所示．情境圖示速度關(guān)系v＝v∥＝v物cosθ情境圖示速度關(guān)系v物＝v∥＝v環(huán)cosθ情境圖示速度關(guān)系v∥＝v∥′即v物cosθ＝v物′cosαv∥＝v∥′即v物cosα＝v物′cosβ例2

(2024年太原尖草坪區(qū)一中月考)工程建設(shè)中經(jīng)常利用如圖所示的裝置將材料從低處運(yùn)到高處，圖中豎直軌道固定在水平地面上，裝有材料的承載箱

M安裝在軌道上，可以沿軌道上下移動(dòng)．配重物體N通過(guò)一條輕繩跨過(guò)小定滑輪與

M相連，控制機(jī)構(gòu)(圖中未畫出)可以通過(guò)控制配重的速度調(diào)節(jié)承載箱的速度．在某次運(yùn)送材料時(shí)，承載箱

M的總質(zhì)量為100kg，速度為vM，被運(yùn)送的高度不超過(guò)滑輪的高度．配重物體N的質(zhì)量為100kg，速度為vN，繩子與豎直軌道間的夾角為θ，重力加速度g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是 (

)A．承載箱

M勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子的拉力等于1000NB．配重物體N勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子的拉力小于1000NC．配重物體N勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，承載箱

M向上減速運(yùn)動(dòng)D．當(dāng)θ＝60°時(shí)．承載箱

M和配重物體N的速度之比vM∶vN＝2∶1【答案】D【答案】BD小練·隨堂鞏固1．(2024年南昌期中)王歡同學(xué)把電動(dòng)玩具車放在跑步機(jī)上研究分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，跑步機(jī)履帶上有正對(duì)的A、B兩點(diǎn)．先用頻閃相機(jī)得到圖甲和圖乙，再保持兩圖中小車和履帶各自的運(yùn)動(dòng)不變，小車和履帶都運(yùn)動(dòng)，得到圖丙(未畫出).頻閃照相時(shí)間間隔相等．由圖可知

(

)A．圖甲中小車加速運(yùn)動(dòng)B．圖乙中履帶勻速運(yùn)動(dòng)C．圖丙中小車的軌跡為曲線D．圖丙中小車一定做勻加速運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】由圖甲可知小車間距相等，則圖甲中小車做勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；由圖乙可知，小車間距增大，則履帶做加速運(yùn)動(dòng)，但不一定是勻加速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；結(jié)合圖甲和圖乙可知，小車合力水平向右，與合速度不共線，在圖丙中的合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)，C正確；由于履帶不一定做勻加速運(yùn)動(dòng)，則圖丙中小車也不一定做勻加速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤．2．一個(gè)半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)．在半圓柱體上放置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示．當(dāng)桿與半圓柱體接觸點(diǎn)P與柱心O的連線與豎直方向的夾角為θ時(shí)，豎直桿運(yùn)動(dòng)的速度為

(

)A．v0sinθ

B．v0tanθ【答案】B【解析】桿的實(shí)際速度是接觸點(diǎn)沿切線方向的速度與半圓柱體速度的合速度，如圖，根據(jù)速度的合成，運(yùn)用平行四邊形定則，得v1＝v0tanθ，故選B.A．小船渡河的軌跡為直線B．小船在河水中的最大速度是5m/sC．小船在距南岸200m處的速度小于在距北岸200m處的速度D．小船渡河的時(shí)間是160s【答案】B4．如圖所示，小船過(guò)河時(shí)，船頭偏向上游與水流方向成α角，船相對(duì)于靜水的速度為v，其航線恰好垂直于河岸．現(xiàn)水流速度稍有增大，為保持航線不變，且準(zhǔn)時(shí)到達(dá)對(duì)岸，下列措施中可行的是 (

)A．減小α角，增大船速vB．增大α角，增大船速vC．減小α角，保持船速v不變D．增大α角，保持船速v不變【答案】B【解析】船的運(yùn)動(dòng)可以看成是沿水流方向和偏向上游方向的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)方向垂直于河岸，當(dāng)水流速度v1增大時(shí)，為保持合運(yùn)動(dòng)方向垂直于河岸不變，且準(zhǔn)時(shí)到達(dá)對(duì)岸，即合速度大小和方向不變，如圖．需增大α角，增大船速v，故選B.5．(2024年茂名期中)一小船在靜水中的速度為5m/s，它在一條河寬50