5.2.2 关联速度专题 课件— 2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册

第五章 第二节 关联速度问题 1．关联速度问题：两物体通过不可伸长的轻绳(杆)相牵连，当两物体都发生运动，且物体运动的方向不在绳(杆)的直线上，两物体的速度是关联的．(下面为了方便，统一说“绳”)．生活中常见的是物体斜拉绳(或绳斜拉物体)的问题，如图1甲、乙两图所示。 图1 2．处理方法： (1) 物体的实际运动就是合运动，物体的实际速度一定是合速度，分解时两个分速度方向应取沿绳方向和垂直绳方向． (2)由于绳不可伸长，所以绳两端所连物体的速度沿着绳方向的分速度大小相同。 (3)把图1中甲、乙两图的速度分解如图2所示。 图2 例1：如图3所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为v0，绳某时刻与水平方向夹角为α，则小船的运动性质及此时刻小船水平速度vx为(　　) 图3 A 练习1：(多选)如图4所示，一人以恒定速度v0通过光滑轻质定滑轮竖直向下拉绳使小车在水平面上运动，当运动到绳与水平方向成45°角时(　　) 图4 BC 常见的速度分解模型 由于高中阶段研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长和不可压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题的原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。常见的模型如图5所示。 图5 例2：如图6所示， 一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动．当AB杆和墙的夹角为θ时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1，B端沿地面滑动的速度大小为v2，则v1、v2的关系是(　　) 图6 A．v1＝v2 B．v1＝v2cos θ C．v1＝v2tan θ D．v1＝v2sin θ C 练习2：如图7所示，物体A套在竖直杆上，经细绳通过光滑轻质定滑轮拉动物体B在水平面上运动，开始时A、B间的细绳呈水平状态，现由计算机控制物体A的运动，使其恰好以速度v沿杆匀速下滑(B始终未与滑轮相碰)，则(　　) 图7 A．绳与杆的夹角为α时，B的速率为vsin α B．绳与杆的夹角为α时，B的速率为vcos α C．物体B也做匀速直线运动 D．物体B做匀加速直线运动 B 【当堂小练】 1.如图8所示，A、B物体通过不可伸长的轻绳连接，A在外力作用下向右以速度v0匀速移动，当轻绳与水平方向夹角为θ时，物体B的速度为v，不计滑轮的质量和摩擦，与A相连的轻绳水平，则下列说法正确