天津市武清区杨村第四中学高三物理复习课件：第1讲运动的合成和分解　抛体运动.ppt

?例2　如图甲所示,重物M沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车m沿 斜面升高.问:当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角,且重物下滑的速率为v时,小车的速度为多少? 二、绳连物体的速度关联问题 甲 模块建构 知识建构 技能建构 【名师点金】解答本题时要注意滑块的运动方向是竖直向下的,在绳的方向的分速度越来越大,而小车的速度方向是沿绳的方向,小车与滑块在沿绳方向的分速度相等. 模块建构 知识建构 技能建构 【规范全解】重物M的速度v的方向是合运动的速度方向,这个v产生两个效果:一是使绳的这一端绕滑轮做顺时针方向的圆周运动;二是使绳系着重物的一端沿绳拉力的方向以速率v运动,如图乙所示,由图可知,v=vcos θ. 【答案】vcos θ ?方法概述 由于高中研究的绳都是不可伸长的,杆都是不可伸长和压缩的,即绳或杆的长度不会改变,所以解题原则是: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同求解. 乙 模块建构 知识建构 技能建构 合速度方向:物体实际运动方向 分速度方向:沿绳(杆)伸(缩)方向:使绳(杆)伸(缩) 垂直于绳(杆)方向:使绳(杆)转动 速度投影定理:不可伸长的杆或绳,若各点速度不同,各点速度沿绳方向的投影相同. 模块建构 知识建构 技能建构 ?例3　在抗洪抢险中,战士驾驶冲锋舟救人,假设江岸是平直的, 洪水沿江而下,水的流速为5 m/s,舟在静水中的航速为10 m/s,战士救人的地点A离岸边最近点O的距离d=50 m,如图甲所示.问: 三、小船过河问题 甲 模块建构 知识建构 技能建构 (2)战士要想通过最短的航程将人送上岸,冲锋舟的驾驶员应将舟头与河岸成多少度角开? (1)战士要想通过最短的时间将人送上岸,求最短时间为多长? (3)如果水的流速是10 m/s,而舟的航速(静水中)为5 m/s,战士想通过最短的距离将人送上岸,求这个最短的距离. 模块建构 知识建构 技能建构 【名师点金】小舟同时参与了两个分运动,随水漂流和小舟在静水中的运动,因为两个分运动之间是相互独立的,它们具有等时性.在运动的分解过程中,若合速度的大小和方向确定,且有一速度方向确定,而要求另一个分运动的最值,最好采用矢量圆法求解,据此可解本题. 模块建构 知识建构 技能建构 【规范全解】(1)根据运动的独立性可知,冲锋舟到达江岸的时间由垂直于江岸的分速度决定,该分速度越大,则时间越短,故当冲锋舟垂直于江岸时,时间最短.设小舟在静水中的速度为v2,水速为v1,则最短的时间t=?=5 s. 模块建构 知识建构 技能建构 (2)战士要想到达江岸的过程中航程最短,则要求合速度的方向垂直于江岸,舟头必须斜向上游,设舟头与江岸的夹角为θ (如图乙所示),则cos θ=?=0.5,θ=60°. 乙　　　　　　　　　丙 模块建构 知识建构 技能建构 (3)在v1v2的条件下,舟只能斜向下游到江岸,此时v2所有可能的方向如图丙所示,v合与v2垂直时θ角最大,位移最短,此时sin θ=?=0.5,则θ=3 0°,最短位移s=? m=100 m. 【答案】(1)5 s????(2)60°????(3)100 m 模块建构 知识建构 技能建构 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. ?方法概述 2.三种速度:v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度). 3.三种情景 模块建构 知识建构 技能建构 (2)过河路径最短(v2v1时):合速度垂直于河岸时,航程最短,s短=d.船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=?. (1)过河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,t短=?(d为河宽). (3)过河路径最短(v2v1时):合速度不可能垂直于河岸,无法垂直渡河.确定方 法如下:如图所示,以v2矢量末端为圆心,以v1矢量的大小为半径画圆弧,从v2 矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线方向航程最短. 模块建构 知识建构 技能建构 ?例4????如图甲所示,排球场总长为18 m,设球网高度为2 m,运动员 站在网前3 m处正对球网跳起将球水平击出.(不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2) (1)若击球高度为2.5 m,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围. (2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界? 四、对平抛运动规律的进一步理解 甲 模块建构 知识建构 技能建构 【名师点金】求解本题时要注意排球的运动是平抛运动,正对球网击球可将排球的运动转化为在垂直于网的竖直平面内的平抛运动. 模块建构 知识建构 技能建构 【规范全解】(1)排球被水平击出后,做平抛运动.若正好压在底线上,则球在空中的飞行时间: t