教科版高中物理必修第二册精品课件 第一章 抛体运动 习题课 运动的合成与分解的两个模型.ppt

习题课:运动的合成与分解的两个模型第一章

内容索引01重难探究?能力素养全提升02学以致用?随堂检测全达标

课标要求1.会用运动的合成与分解的方法分析小船渡河类问题。(科学思维)2.会用运动的合成与分解的方法分析绳杆连接物体类速度问题。(科学思维)

重难探究?能力素养全提升

探究一小船渡河模型【情境探究】一条宽为d的河上有两个码头A、B隔河正面相对。小明驾着小船从码头A出发,欲将一批货物运送到对岸的码头B。已知河水流速为v1,小船在静水中的航速为v2,且v1v2。(1)小明如何航行才能在最短时间内到达河对岸?如此航行,能到达对岸的B点吗?(2)要想到达对岸的B点,应如何航行?如此航行,渡过此河需要消耗多长时间?

【方法突破】1.明确三个速度(1)分速度v水:水流的速度。(2)分速度v船:船在静水中的速度。(3)合速度v合:船的实际航行速度。

2.小船渡河模型的三类问题、四个情境

【应用体验】典例1(2021四川成都高一期末)如图所示,在某一段平直的河道中,一游客划船由M点出发沿直线到达对岸N点,直线MN与河岸成60°夹角。已知M、N两点间距离为30m,河中水流的速度大小为3m/s,游客划船在静水中的速度大小也为3m/s,则下列说法正确的是(B)A.渡河的时间为5sB.渡河的时间为10sC.若划船过程中保持划船速度大小、方向不变,水流速度增大,则航程会减小D.若划船过程中保持划船速度大小、方向不变,水流速度减小,则渡河时间减小

审题技巧读取题干获取信息直线MN与河岸成60°夹角合速度的方向M、N两点间距离为30m合位移的大小水流的速度大小为3m/s,游客划船在静水中的速度大小也为3m/s两个分速度的大小

解析设河中水流速度为v水,静水中划船速度为v静,船头与航线MN之间的夹角为α,则v水和v静在水中的合速度如图所示。由几何知识得α=60°,船在水中的合速度大小为3m/s,方向沿MN,故小船从M点沿直线MN到达对岸所经历的时间为,故B正确,A错误;划船过程中保持划船速度大小、方向不变,水流速度增大,则合速度的方向将更偏向下游,航程会增大,故C错误;若划船过程中保持划船速度大小、方向不变,水流速度减小,但船的分速度沿垂直于河岸方向的分量不变,所以渡河时间不变,故D错误。

考题点睛

针对训练1(多选)(2022河南商丘高一期末)运动员在河面上做划船运动训练,河水流动的速度v大小不变,方向沿河岸向下游方向,运动员划船的速度方向沿船头方向,大小不变。如图所示为五幅描述船渡河的航线图,图中虚线表示船运动的实际航线。下列说法正确的是()

A.甲、乙、戊三幅图描绘的航线都可能是符合实际的船渡河的航线B.甲图所绘航线是符合实际的,船头保持甲图所示方向航行,船渡河时间最短C.丙图所绘航线是符合实际的,船头保持丙图所示方向航行,船渡河位移最小D.乙图和戊图所绘航线都是符合实际的,船头保持图示方向航行,船渡河位移都可能最小答案ABD

解析将船速和水速用平行四边形定则进行合成,会发现只有甲、乙、戊三幅图描绘的航线是符合实际的,故A正确。甲图描绘的航线是符合实际的,而且因为船头垂直于河岸,使得在垂直河岸的方向上速度最大,所以渡河时间最短,故B正确。丙图描绘的航线是不符合实际的,故C错误。乙图和戊图航线都是符合实际的,当船速大于水速时,乙图的航线位移是最短的,就等于河岸的宽度;当船速小于水速时,若船速和水速的合速度垂直于船速,则船渡河的位移也可能最短,故D正确。

探究二绳(或杆)端速度分解模型【情境探究】如图所示,人在岸上拉船,已知人向左匀速运动的速度为v0,当轻绳与水面的夹角为θ时,船的速度为v0吗?船做匀速运动吗?要点提示将船的速度分解为沿绳的速度和垂直于绳的速度,沿绳的速度为v0,故船的速度为。向左运动时,θ角变大,cosθ变小,故船速增大,不做匀速运动。

【方法突破】“关联速度”模型1.“关联”速度关联体一般是两个或两个以上由轻绳或轻杆联系在一起,或直接挤压在一起的物体,它们的运动简称为关联运动。一般情况下,在运动过程中,相互关联的两个物体不是都沿绳或杆运动的,即二者的速度通常不同,但却有某种联系,我们称二者的速度为“关联”速度。

2.“关联”速度分解的步骤(1)确定合运动的方向:物体实际运动的方向就是合运动的方向,即合速度的方向。(2)确定合运动的两个效果。用轻绳或可自由转动的轻杆连接的物体的问题(3)画出合运动与分运动的平行四边形,确定它们的大小关系。

3.常见的速度分解模型

【应用体验】典例2(2021四川达州高一期末)如图甲所示为发动机活塞连杆组,如图乙所示为连杆组的结构简图,连杆组在竖直平面内,且OA正好在竖直方向上,连杆一端连接活