5.2 运动的合成与分解（二）课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第 节 2 运动的合成与分解 （二） 第五章 教学目标 会用运动合成与分解的方法分析小船渡河类问题。 会用运动合成与分解的方法分析绳杆连接物体类速度问题。 题型一 一、小船过河问题 探究 1.渡河时间最短 2.渡河位移最短 1．模型特点 (1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。 (2)三种速度：v船(船在静水中的速度)、v水(水流速度)、v(船的实际速度)。 一.小船渡河模型 两个分运动和合运动都是匀速直线运动，其中一个分运动的速度大小、方向都不变，另一分运动的速度大小不变， 研究其速度方向不同时对合运动的影响，这样的运动系统可看做小船渡河模型。 2．模型分析 V水 d V船 (3)两个极值 ①渡河时间最短： 船头垂直于河岸行驶，最短的位移为河宽d，此时渡河所用时间, 与水流速度无关，如图所示。 d α ②渡河位移最短：v水＜v船 最短的位移为河宽d,此时渡河所用时间 t= ,船头与上游夹角θ满足v船水,如图所示。 d α 无论船头指向什么方向,都无法使船垂直河岸渡河,即最短位移不可能等于河宽d。如果船头方向(v船方向)与合速度方向垂直，小船渡河位移最短 ，最短渡河位移为此时渡河时间 ②渡河位移最短：v水＞v船 随堂练习 1.(多选)在宽度为d的河中,水流速度为v2,船在静水中速度为v1(且v1>v2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船(　　) B.可能的最短渡河位移为d C.只有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关 D.不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关 BD (3)研究小船渡河位移时： 研究小船渡河问题的思路 (1)研究小船渡河时间时： (2)分析小船速度时： 应用v船垂直于河岸的分速度求解，与v水的大小无关． 可画出小船的速度分解图进行分析． 要对小船的合运动进行分析，必要时画出位移合成图．　 题型二 1．模型特点 两个物体通过绳（或杆）关联时，两物体沿绳（或杆）方向的速度分量大小相等。将物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和沿绳(杆)的两个分量． 关联速度问题 在运动过程中，绳、杆等有长度的物体，其两端点的速度通常大小不同，但是有关联，我们称之为关联速度 2．解答关键 3.常见的关联速度模型 (1)先确定合运动,物体的实际运动就是合运动; 4.“关联”速度问题的接解题步骤 (2)将物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和沿绳(杆)的两个分量 （3）按平行四边形定则进行分解,作好运动矢量图; （4）根据沿绳(或杆)牵引方向的速度相等列方程。 随堂练习 2.如图所示，汽车通过滑轮拉重物A，汽车沿水平方向向右匀速运动，滑轮与绳的摩擦不计，则物体的运动情况是(　　) A．匀速上升 B．加速上升 C．先加速后减速 D．减速上升 B 针对训练 B 1.小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行．到达河中间时，突然上游放水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法中正确的是    A. 小船渡河时间变长 B. 小船渡河时间不变，但位移将变大 C. 因船头始终垂直河岸，故渡河时间及位移都不会变化 D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化 2．（多选）运动员在河面上做划船运动训练，河水流动的速度v大小不变，方向沿河岸向下游方向，运动员划船的速度方向沿船头方向，大小不变。如图所示，为五幅描述船过河的航线图，图中虚线表示船运动的实际航线。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙、丙、丁四幅图描绘的航线都可能是符合实际的船过河的航线 B．甲图所绘航线是符合实际的，船头保持甲图所示方向航行，船过河时间最短 C．丙图所绘航线是符合实际的，船头保持丙图所示方向航行，船过河位移最小 D．乙图和戊图所绘航线都是符合实际的，船头保持图示方向航行，船过河位移都可能最小 BD 3．(多选)如图所示，水平向右直线行驶的小车通过细绳和定滑轮将重物以速率v竖直向上匀速提升，在此过程中，不计细绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是(　　) A．小车做加速运动 B．小车做减速运动 C．细绳对小车的拉力逐渐变大 D．细绳对小车的拉力大小不变 D 4.图中套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连．由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度v1≠0，若这时B的速度为v2，则 (　　) A．v2＝v1 B．v2>v1 C．v2≠0 D．v2＝0 D v2＝v1cos θ A.可能的最短渡河时间为 $