5.2 专题 小船渡河、关联速度模型 课件-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦小船渡河模型与关联速度模型，通过“船头垂直对岸是否正前方到达”的情景导入，系统梳理小船渡河的最短时间、最短位移两种情景及关联速度分解的步骤与模型，构建从情景分析到模型应用的学习支架。 其亮点在于以科学思维中的模型建构和科学推理为核心，通过小船渡河分v船>v水与v船<v水两种情景、关联速度的绳杆及接触面模型，结合例题与练习题深化理解。助力学生形成运动和相互作用观念，提升问题解决能力，也为教师提供结构化教学资源，提高课堂效率。

专题：小船渡河模型与关联速度模型 1 在流动的河水中，若船夫将船头垂直对准河对岸划向对岸，会在对岸的正前方到达， 还是会偏向上游或下游？ 情景导入 模型分析 (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，方向为船头指向的方向)、 v水(水流速度)、v合(船的实际速度)。 小船的实际运动是合运动(小船的实际速度也就是合速度)． 一、小船渡河问题 1.最短渡河时间 d 当v船 垂直于河岸时（即船头垂直河岸），渡河时间最短： v船 v水 tmin= v船 d v θ tanθ= v水 v船 其最短时间与水流速度无关 1.在例题中，如果用小箭头表示小船及船头的指向，能正确反映小船渡河时间最短的情景图是（ ） A． B． C． D．    A C 2．小船船头始终垂直河岸过河，若小船在静水中的速率恒定，当水速突然增大时，对小船过河经历的路程、时间产生的影响是（　　） A．路程增大、时间变长 B．路程增大、时间缩短 C．路程增大、时间不变 D．路程、时间均与水速无关 3.如图所示，两岸平行的河流宽为120m。一汽艇船从岸边的某点渡河，渡河过程中船头指向与河岸始终垂直。已知汽艇船在静水中的速度大小为4.0m/s，水流速度v的大小恒为3.0m/s，则汽艇船渡河的时间为（ ） A．24s B．30s C．40s D．50s B 2.最短位移渡河 d 当合速度v 方向垂直于河岸时，渡河位移最短，且为河宽d 。 v船 θ v水 渡河时间： t = = v d v船 sinθ d cosθ= v船 v水 v 情景1：v船>v水 d 最短位移： t = v lmin cosθ= v水 v船 v水 lmin lmin= cosθ d B C D E A v船 θ θ θ 渡河时间： v v船 情景2：v船<v水 2.最短位移渡河 当v船方向与合速度v 方向垂直时，有最短渡河位移lmin 。 4．小船在静水中的航速为5m/s，水的流速为3m/s，河宽120m．则小船以最短时间渡过河所需时间和以最短位移渡过河所需时间分别为（    ） A．24s、30s B．30s、40s C．24s、40s D．40s、24s A 5.一小船渡河，河宽d=180m，水流速度的v水=2.5m/s。若船在静水中的速度v船=1.5m/s，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少? 答案：船头与上游河岸成53°角，用时150s，位移300m。 如图所示，岸上的小车A以速度v匀速向左运动，用绳跨过光滑轻质定滑轮和小船B相连。 (1)在相等的时间内，小车A和小船B运动的位移相等吗？ (2)小车A和小船B某一时刻的速度大小相等吗？ (3)从运动的合成与分解的角度看，小船上P点的速度可以分解为哪两个分速度？ (4)若某时刻连接船的绳与水平方向的夹角为α，则船的速度是多大？ 二、关联速度的分解问题 关联速度问题求解步骤： 常见的速度分解模型——绳杆类：沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等 常见的速度分解模型——接触面类:沿垂直于接触面方向的速度相等 θ D 　　2.某建筑工地需要把货物提升到高处，采取图示装置，当工人沿水平地面向右做匀速直线运动（保持手握绳的高度不变），利用跨过定滑轮的轻绳将一物体A沿竖直方向提升。在此过程中，下列结论正确的是（　　） 　　A．物体A做匀速直线运动 　　B．物体A做匀变速直线运动 　　C．轻绳对物体A的拉力大于其重力 　　D．物体A的加速度方向竖直向下 C 　　3.如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过光滑轻质定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率vA＝10 m/s匀速运动，在绳与轨道成30°角时，物体B的速度大小vB为（ ） D 19 A Lavf58.12.100 $