5.2.3关联速度问题 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第五章 曲线运动 §2.2 运动的合成与分解 绳、杆关联速度问题 绳、杆关联问题是指物拉绳(杆)或绳(杆)拉物问题．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． 【例题】如图所示，纤绳以恒定速率v沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸，当纤绳与水面夹角为θ时，船靠岸的速度是 ，若使船匀速靠岸，则纤绳的速度是 。（填：匀速、加速、减速） 【答案】 寻找分运动效果 减速 此类问题的关键是： 1.准确判断谁是合运动，谁是分运动；实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动，通常： ①沿绳（杆）方向的伸长或收缩运动； ②垂直于绳（杆）方向的旋转运动。 3.根据运动效果认真做好运动矢量图，是解题的关键。 4.对多个用绳连接的物体系统，要牢记在绳（杆）的方向上各点的速度大小相等。 针训1、如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度v前进，则当拉绳与水平方向成θ角时，被吊起的物体M的速度为vM= 。 【答案】 寻找分运动效果 针训2、如图所示，固定的光滑杆AOB，AO部分是水平的，BO部分是竖直的，用轻绳连接的环a、b分别套在AO、BO上，现同时由静止释放环a、b，当某瞬间轻绳与水平杆AO的夹角为α时，试判断此时a、b的速度之比为 （　　） A．tanα B． C．sinαcosα D．sin2α A 针训3、如图所示，A、B两物体用细绳相连，在水平面上运动，当α=450，β=300时，物体A的速度为2 m/s，这时B的速度为 。 寻找分运动效果 【答案】 B 提能训练2、如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是( ) A．将竖直向上做匀速运动 B．将处于超重状态 C．将处于失重状态 D．将竖直向上先加速后减速 B 【变式】(多选)如图所示，不可伸长的轻绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接，连接物体B的绳最初水平。从当前位置开始，使物体B以速度v沿杆匀速向下运动，设绳的拉力为FT，在此后的运动过程中，下列说法正确的是(　 　) AD A.物体A做加速运动 B.物体A做匀速运动 C.FT小于mgsin θ D.FT大于mgsin θ 【例题】如图所示，滑块B以速度vB向左运动时，触点P的沿杆移动的速度如何？ 【答案】 寻找分运动效果 针训1、如图所示，长L的杆AB，它的两端在地板和竖直墙壁上，现拉A端由图示位置以速率v匀速向右运动，则B端滑动的速度是 。 【答案】 寻找分运动效果 针训2、如图所示，有一个沿水平方向以加速度a作匀加速直线运动的半径为R的半圆柱体，半圆柱面上搁着一个只能沿竖直方向运动的竖直杆.在半圆柱体速度为v时，杆同半圆柱体接触点和柱心的连线与竖直方向的夹角为θ，则这时竖直杆的速度大小为（ ） A. vtanθ B. v/tanθ C. vsinθ D. vcosθ A v1=v v2 V合 曲柄连杆结构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件，如图所示，连杆下端连接活塞Q，上端连接曲轴P。在工作过 程中，活塞Q在汽缸内上下做直线运动，带动曲轴 绕圆心O旋转，若P做线速度大小为v0的匀速圆周运 动，则下列说法正确的是(　　) A.当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度等于v0 B.当OP与OQ垂直时，活塞运动的速度大于v0 C.当O、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度等于v0 D.当O、P、Q在同一直线时，活塞运动的速度大于v0 A 针训3、（多选）如图所示，在光滑的水平地面上有一个表面光滑的立方体M，一轻杆L与水平地面成α角，轻杆的下端用光滑铰链连接于O点，O点固定在地面上，轻杆的上端连接着一个小球m，小球靠在立方体左侧，立方体右侧受到水平向左的推力F作用，整个装置处于静止状态。若现在撤去水平推力F，则下列说法中正确的是（　　） A.在小球与立方体分离前，若小球的速度大小为v1，立方体的速度大小为v2，则有v1= v2·sinα B.小球在落地前瞬间和立方体分离 C.小球和立方体分离时小球只受重力 D.立方体最终将做匀速直线运动 CD 补充1、宽0.8m的成型玻璃以3