人教版高中物理必修第二册第五章素养提升课(一)小船渡河与关联速度问题课件.ppt

题号32456879101112131√题号32456879101112131题号42356879101112131√4．如图所示，小船以大小v1(在静水中速度)，方向与河流上游成θ角的速度从O点处过河，恰好到达河正对岸P处，现在雨天水流变急(即v2增大)，要使小船仍到达正对岸且时间相同，下列方法可取的是()A．不改变v1的大小，只减小θ角B．不改变θ角，只增大v1的大小C．增大v1的大小，同时适当减小θ角D．增大v1的大小，同时适当增大θ角题号42356879101112131题号24536879101112131√√题号24536879101112131题号24536879101112131√6．如图所示，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球(大小不可忽略，系绳延长线过球心)、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处竖直上升。则在球匀速竖直上升且未离开墙面的过程中()A．绳对球的拉力大小变小B．墙面对球的支持力变小C．玩具小车做加速运动D．玩具小车做减速运动【典例1】一小船渡河，河宽d＝180m，水流速度v1＝2.5m/s，船在静水中的速度为v2＝5m/s，则：(1)欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？(2)欲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？(3)如果其他条件不变，水流速度变为6m/s。船过河的最短时间和最小位移是多少？[思路点拨]求解小船渡河问题应理清以下问题：(1)船头指向是小船在静水中的速度的方向。(2)小船实际运动的方向是合速度的方向。(3)v水＞v船时，小船不能垂直河岸渡河。[针对训练]1．通过一次次抗洪抢险，抗洪精神早已刻入中华儿女血脉之中。我们把某次救人的情境简化为理想情境：河岸平直，河宽为100m，河水流速为1m/s，船在静水中的速度为2m/s，则()A．船无法到达正对岸B．船渡河的最短时间为100sC．船在河水中的实际速度大小可能是2m/sD．若仅增大河水流动的速度，则船渡河的最短时间将变长√2．(多选)一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度—时间图像如图甲所示；河中各处水流速度相同，且速度—时间图像如图乙所示，则()A．快艇的运动轨迹一定为直线B．快艇的运动轨迹一定为曲线C．快艇最快到达岸边，所用的时间为20sD．快艇最快到达岸边，经过的位移为100m√√探究2“关联”速度问题1．绳、杆关联速度问题的解题步骤(1)确定合速度：牵连物端点的速度(即所连接物体的实际速度)是合速度。(2)分解合速度：按平行四边形定则进行分解，作好矢量图。合运动所产生的实际效果：一方面产生使绳或杆伸缩的效果；另一方面产生使绳或杆转动的效果。两个分速度的方向：沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向。(3)联系点：两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等。常见的模型如图所示：2．相互接触物体的速度关联的解题步骤(1)确定合速度：明确两接触物体的速度。(2)分解合速度：分析弹力的方向，然后将两物体的速度分别沿弹力的方向和垂直于弹力的方向进行分解。(3)联系点：两物体沿弹力方向的分速度大小相等。【典例2】如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2，v1＝v。(1)求两绳夹角为θ时，物体上升的速度大小。(2)在汽车做匀速直线运动的过程中，物体是加速上升还是减速上升？(3)在汽车做匀速直线运动的过程中，绳子对物体的拉力F与物体所受重力mg的大小定性关系如何？[思路点拨]解此题要注意两点：(1)汽车运动的速度v1是合速度，可沿绳和垂直于绳分解。(2)物体的速度v2等于绳子的速度。[解析](1)根据实际效果可将汽车的运动分解为沿绳方向上的运动和垂直于绳方向上的运动，如图所示，则有v2＝v1sinθ＝vsinθ。(2)当汽车水平向左做匀速直线运动时，角度θ变大，由v2＝vsinθ知，绳的运动速度变大，即物体将加速上升。(3)物体加速上升，即物体所受合外力的方向竖直向上，而物体只受重力和拉力的作用，故拉力F大于物体的重力mg，即F＞mg。[答案](1)vsinθ(2)加速上升(3)F＞mg【典例3】甲、乙两光滑小球(均可视为质点)用轻直杆连接，乙球处于粗糙水平地面上，甲球紧靠在粗糙的竖直墙