专题提升课1 运动合成与分解的两类模型-【优学精讲】2024-2025学年高中物理必修第二册教用课件(教科版)

该高中物理课件聚焦运动合成与分解的两类核心模型，系统剖析“小船过河”（渡河时间最短、位移最短问题）和“速度关联”（绳、杆牵连物体）模型，通过微专题深度讲解与例题分析，搭建从基础运动合成到复杂模型应用的学习支架。 其亮点在于以模型建构为核心，结合2023 - 2024年各地期末真题进行科学推理与论证，强化科学思维。通过分类例题（如船速与水速大小关系的不同情境）落实物理观念，助力学生深化运动和相互作用认知，教师可直接用于专题教学，提升课堂效率。

专题提升课1　运动合成与 分解的两类模型 1 专题　深度剖析 1 内容 索引 随堂　巩固落实 2 专题　深度剖析 PART 01 第一部分 3 微专题一　“小船过河”模型 1．小船渡河模型 小船的实际运动是船随水流的运动(速度为v水)和船在静水中的运动(速度为v船)的合运动。船的航行方向是实际运动的方向，即合速度的方向。两个方向的运动情况相互独立、互不影响。 返回导航 专题　深度剖析 返回导航 专题　深度剖析 返回导航 专题　深度剖析 返回导航 专题　深度剖析 角度1　小船过河问题的理解 　　　(2023·广东茂名一中期中)一轮船的船头始终指向垂直于河岸的方向，并以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下列说法正确的是(　　) A．水流速度越大，路程越长，时间越长 B．水流速度越大，路程越短，时间越短 C．渡河时间与水流速度无关 D．路程与水流速度无关 √ 返回导航 专题　深度剖析 返回导航 专题　深度剖析 角度2　船在静水中的速度大于水流速度 　　　(多选)(2024·辽宁鞍山期末)如图所示，小船从河岸处A点出发渡河。若河宽为100 m，河水流速v1＝4 m/s，方向平行于河岸指向河的下游，船在静水中速度v2＝5 m/s，船头方向与河岸垂直，船视为质点，则下列说法正确的是(　　) A．小船从A点出发经过20 s到达对岸 B．小船到达对岸的位置在河正对岸下游125 m处　 C．若河水流速变慢，小船从A点到对岸的时间可能低于20 s D．若小船行驶到河中央时水流变快，小船的实际速度方向会改变 √ √ 返回导航 专题　深度剖析 小船沿着河岸方向的位移x＝v1t＝80 m，即小船到达对岸的位置在河正对岸下游80 m处，故B错误； 若河水流速变慢，小船在垂直于河岸方向的分运动不变，则渡河时间不变，即从A点到对岸的时间还是20 s，故C错误； 小船的合速度是相互垂直的船速和水速的合成，则小船行驶到河中央时水流变快，即水速变大，小船合速度的大小和方向都会变，故D正确。 返回导航 专题　深度剖析 角度3　船在静水中的速度小于水流速度 　　　(多选)(2024·江西宜春期末)一小船渡河，河宽60 m，河水的流速v1＝4 m/s，船在静水中的速度v2＝3 m/s，船以最短的时间渡河，则(　　) A．小船运动的轨迹是直线 B．小船运动的轨迹是曲线 C．小船过河的时间一定是20 s D．小船过河的时间一定是15 s √ √ [解析]　船以最短时间过河，则船头始终垂直于河岸，即船速垂直于河岸，由于水流速度不变，所以合速度不变，运动的轨迹是直线，故A正确，B错误； 返回导航 专题　深度剖析 　　　(多选)某人想划一条船渡过一条宽为100 m的河，他在静水中划船的速度大小为 6 m/s，河水流动的速度大小为10 m/s。对于这次划船过河，下列说法正确的是(　　) A．他要想到达河的正对岸就得使船头始终垂直于河岸划船 B．他要想节省过河时间就得使船头始终垂直于河岸划船 C．他要想少走点路就得使船头始终垂直于河岸划船 D．他不可能到达河的正对岸 √ √ 返回导航 专题　深度剖析 [解析]　由于水速大于船速，无论怎么开，都不可能到达河的正对岸，故A错误，D正确； 朝着正对岸划船，过河时间最短，故他要想以最短时间过河就得使船头始终垂直于河岸划船，故B正确； 返回导航 专题　深度剖析 微专题二　“速度关联”模型 1．“关联”模型 关联速度问题一般是指物拉绳(或杆)和绳(或杆)拉物问题。高中阶段研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长且不可压缩的，即绳或杆的长度不会改变。绳、杆等连接的两个物体在运动过程中，其速度通常是不一样的，但两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等，我们称之为关联速度。 返回导航 专题　深度剖析 2．解题步骤 (1)先确定合运动，即物体的实际运动。 (2)确定合运动的两个实际作用效果，一是沿绳(或杆)方向的平动效果(改变速度的大小)；二是沿垂直于绳(或杆)方向的转动效果(改变速度的方向)。即将实际速度分解为垂直于绳(或杆)和平行于绳(或杆)方向的两个分量。 (3)按平行四边形定则进行分解，作出运动矢量图。 (4)根据沿绳(或杆)方向的速度相等列方程求解。 返回导航 专题　深度剖析 3．常见模型 返回导航 专题　深度剖析 模型1　绳牵连物体模型 　　　(2024·江苏泰州期末)如图所示，一辆货车利用跨过定滑轮的缆绳提升一箱货物，货车匀速向左运动时，货物的速度(　　) A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 √ 返回导航 专题　深度剖析 [解析]　将汽车的速度进行分解，分解为沿着绳方向的v∥和 垂直于绳方向的v⊥，如图所示，可知货物的速度与车沿着绳 方向的分速度大小始终相等，则有v货＝v∥＝v cos θ，随着汽 车前进，θ角减小，cos θ增大，由此可知货物的速度逐渐增大。 返回导航 专题　深度剖析 　　　(2023·重庆巴蜀中学期末)如图所示，套在足够长的光滑 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。现让A从图中连线处于水平的M位置静止释放，当A沿杆 下降至N位置时，速度恰好达到最大且大小为v，此时AO与竖直杆成θ角。下列说法错误的是(　　) A．A从M下降到N的过程中，绳对B的拉力小于B所受的重力 B．A从M下降到N的过程中，重物B加速上升 C．刚开始时B的速度为零 D．当A沿杆下降至N位置时，重物B的速度vB＝v cos θ √ 返回导航 专题　深度剖析 [解析]　A从M下降到N的过程中，A和B沿绳方向的速度相同，则有vA cos θ＝vB，此过程，A的速度增大且θ角减小，则B的速度增大，B向上做加速运动，绳对B的拉力大于B所受的重力，故A错误，B正确； 初始时，A沿绳方向的速度为零，则B的速度为零，故C正确； 当A沿杆下降至N位置时，A和B沿绳方向的速度相同，则有vB＝vA cos θ＝v cos θ，故D正确。 返回导航 专题　深度剖析 √ 返回导航 专题　深度剖析 [解析]　若P沿环运动至最低点时的速度大小为v，此时小球P的速度方向刚好处于水平方向，设小球Q的速度为vQ，两球沿轻杆方向的分速度相等，则有v cosθ＝vQ cos θ，解得Q的速度大小vQ＝v。 返回导航 专题　深度剖析 随堂　巩固落实 PART 02 第二部分 24 1．(“小船过河”模型)两岸平行的河流，宽度为300 m，各处河水流速均为4 m/s。小船在静水中的速度为5 m/s，则(　　) A．若小船要以最短时间过河，则航程为300 m B．若船头与上游河岸夹角合适，则过河所需的时间可能为55 s C．若小船要以最短航程过河，则所需的时间为100 s D．船头垂直于河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，则过河时间将增大 √ 返回导航 随堂　巩固落实 船头垂直于河岸过河时，如果途中河水流速突然增大，由以上分析可知，过河时间不变，故D错误。 返回导航 随堂　巩固落实 √ 返回导航 随堂　巩固落实 √ 返回导航 随堂　巩固落实 返回导航 随堂　巩固落实 4.(“速度关联”模型)如图所示，一根长为L的直杆一端抵在 墙角，一端倚靠在物块的光滑竖直侧壁上，物块向左以速度 大小v运动时，直杆绕O点在竖直面内转动且始终与物块间有 弹力。当直杆与水平方向的夹角为θ时，则(　　) A．A点速度大小也为v B．A点速度大小与θ有关 C．A点速度方向与θ无关 D．A点速度方向与OA成θ角 √ 返回导航 随堂　巩固落实 返回导航 随堂　巩固落实 $