专题2 关联速度问题（课件） 2023-2024学年高一物理同步讲练课堂（人教版2019必修第二册）

主讲老师：陈庆威 第五章：专题2 关联速度问题 （部分方法选讲） 高中物理必修第二册课件 模型构建 01. 高中物理必修第二册课件 丙　　　　　　　 丁 甲　　　　　　　　　乙 2.常见的模型： 1.模型概述：所谓关联速度模型，就是两个物体通过绳、杆或直接接触发生联系，求两物体速度之间的关系. 特点与方法 02. 高中物理必修第二册课件 1.“关联速度”特点：用绳、杆相牵连的物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等。 2.“ 关联速度” 解题方法：解决问题常用方法是按实际效果分解的方法。在具体应用中还会用到其他不同的方法，如微元法、瞬时功率法和相对运动法等。 具体应用有哪些呢？ 目录 CONTENT 高中物理必修第二册课件 绳连接物体模型 杆连接物体模型 物物直连模型 巩固提升 绳连接 物体模型 第一部分 模型建构 01. 高中物理必修第二册课件 如图，绳以恒定速率v 沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸，当绳与水面夹角为θ 时，船的速度为多大？ v θ A B C v∥ 沿绳 垂直于绳 v⊥ v船 若要使船匀速靠岸，则拉绳的速度v有何特点？（匀速？加速？减速？） 模型应用 02. 高中物理必修第二册课件 算一算：如图,A、B两个物体用细绳相连，A在力F作用下在水平面上运动，B在竖直方向运动。当细绳与水平面间的夹角为θ时，B的速度为v1,求此时物体A的速度多大？ B θ V1 F A v1 v2 v1 v θ v1=vcosθ v=v1/cosθ 解题关键：找到真正的合速度（实际速度） 解题思路与方法 03. 高中物理必修第二册课件 1.先确定合运动的方向（物体实际运动的方向），然后分析这个合运动所产生的实际效果（一方面是使绳或杆伸缩的效果，另一方面是使绳或杆转动的效果）。 2.确定两个分速度的方向（沿绳或杆方向的分速度和垂直于绳或杆方向的分速度）。 3.按平行四边形定则将合速度进行分解，画出速度分解图。 效果分解法 高中物理必修第二册课件 例题1 例题精选 04. 如图所示，当小车A以恒定的速度v向左运动时，对于B物体，下列说法正确的是 A．匀加速上升 B．B物体受到的拉力大于B物体受到的重力 C．匀速上升 D．B物体受到的拉力等于B物体受到的重力 高中物理必修第二册课件 解析 方法1：效果分解法 05. 【参考答案：B】 设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则有：沿绳子方向的速度 v绳=vcosθ，沿绳子方向的速度等于B物体的速度，在运动的过程中，θ角减小，则v绳增大．所以物体做变加速上升．物体的加速度方向向上，根据牛顿第二定律，知绳子的拉力大于B物体的重力．故选B． 【点睛】解决本题的关键知道汽车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，以及会根据速度变化情况得出加速度的方向． 高中物理必修第二册课件 解析 设A 车在极短时间内向左运动一小段距离xA，则B 的位移与A 的位移关系如图所示，由几何关系，有： 两边除以,得 xA xB xB θ θ 方法2：微元法——选讲 06. 微元法：即两物体在相同的极小时间内发生极小位移，由于绳、杆不可伸长，或直接接触的物体不可形变,两物体沿绳、杆或垂直于接触面方向的分位移相同，即分速度相同。 高中物理必修第二册课件 解析 从能量的角度理解，绳既不会提供能量，也不会消耗能量，即绳两端弹力的瞬时功率大小相等.设车对绳的拉力和绳对B的拉力大小均为T,绳对B的拉力的瞬时功率大小为P1=TvB,绳对车的拉力的瞬时功率大小为，由P1=P2可解得=vA 方法3：瞬时功率法——选讲 07. 高中物理必修第二册课件 例题2 例题精选 08. 如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球上升的速度大小为（　　） A．vsinθ B．vcosθ C．vtanθ D．vcotθ 高中物理必修第二册课件 解析 【参考答案：A】 由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是逆着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，由数学三角函数关系，则有： 而线的速度的方向，即为小球上升的速度大小，故A正确． v线=vsinθ 方法1：效果分解法 09. 高中物理必修第二册课件 解析 设光盘在极短时间内向右运动一小段位移x，由几何关系易知，小球水平位移也为x，竖直位移为 两边除以时间，得小球上升的速度（竖直速度）为 y θ θ y x’ x 方法2：微元法——选讲 10. 小球的位移为 两边除以 拓