新教材同步備課2024春高中物理第5章拋體運(yùn)動(dòng)素養(yǎng)提升課1小船渡河與關(guān)聯(lián)速度問題課件新人教版必修第二冊(cè)

第五章拋體運(yùn)動(dòng)素養(yǎng)提升課(一)小船渡河與關(guān)聯(lián)速度問題學(xué)習(xí)任務(wù)1．進(jìn)一步理解合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)，掌握運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法。2．能利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí)，分析小船渡河問題和關(guān)聯(lián)速度問題。關(guān)鍵能力·情境探究達(dá)成01探究1

小船渡河問題1．運(yùn)動(dòng)分析：小船渡河時(shí)，同時(shí)參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是船相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)(即船在靜水中的運(yùn)動(dòng))，一個(gè)是船隨水漂流的運(yùn)動(dòng)。

【典例1】一小船渡河，河寬d＝180m，水流速度v1＝2.5m/s，船在靜水中的速度為v2＝5m/s，則：(1)欲使船在最短的時(shí)間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長(zhǎng)時(shí)間？位移是多少？(2)欲使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長(zhǎng)時(shí)間？位移是多少？(3)如果其他條件不變，水流速度變?yōu)?m/s。船過河的最短時(shí)間和最小位移是多少？[思路點(diǎn)撥]求解小船渡河問題應(yīng)理清以下問題：(1)船頭指向是小船在靜水中的速度的方向；(2)小船實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向是合速度的方向；(3)v水＞v船時(shí)，小船不能垂直河岸渡河。

[跟進(jìn)訓(xùn)練]1．(2022·重慶南開中學(xué)高一期末)如圖所示，兩岸平行的小河，水流速度恒為v＝4m/s，小船自A處出發(fā)，沿航線AB渡河，到達(dá)對(duì)岸B處。AB與下游河岸的夾角θ＝37°。取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則小船在靜水中的速度不可能為(

)A．2.2m/s

B．2.4m/sC．4m/s D．6m/sA

[船的最小速度為v船＝vsin37°＝4×0.6m/s＝2.4m/s，故A不可能，BCD可能。]√2．(多選)一快艇從離岸邊100m遠(yuǎn)的河流中央向岸邊行駛。已知快艇在靜水中的速度圖像如圖甲所示；河中各處水流速度相同，且速度圖像如圖乙所示，則(

)A．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡一定為直線B．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡一定為曲線C．快艇最快到達(dá)岸邊，所用的時(shí)間為20sD．快艇最快到達(dá)岸邊，經(jīng)過的位移為100m√√

探究2

關(guān)聯(lián)速度問題1．關(guān)聯(lián)速度關(guān)聯(lián)體一般是兩個(gè)或兩個(gè)以上由輕繩或輕桿聯(lián)系在一起，或直接擠壓在一起的物體，它們的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)稱為關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)。一般情況下，在運(yùn)動(dòng)過程中，相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)物體不是都沿繩或桿運(yùn)動(dòng)的，即二者的速度通常不同，但卻有某種聯(lián)系，我們稱二者的速度為關(guān)聯(lián)速度。

3．常見的速度分解模型把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)兩個(gè)分量，根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解。常見的模型如圖所示?！镜淅?】如圖所示，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車，通過定滑輪用繩子吊起一個(gè)物體，若汽車和被吊物體在同一時(shí)刻的速度分別為v1和v2，且v1＝v保持不變。(1)求兩繩夾角為θ時(shí)，物體上升速度v2的大小；(2)在汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，物體是加速上升還是減速上升？(3)在汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，繩子對(duì)物體的拉力F與物體所受重力mg的大小關(guān)系如何？[思路點(diǎn)撥]解此題要注意兩點(diǎn)：(1)汽車運(yùn)動(dòng)的速度v1是合速度，可沿繩和垂直于繩分解。(2)物體的速度v2等于繩子的速度。[解析]

(1)根據(jù)實(shí)際效果可將汽車的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩方向上的運(yùn)動(dòng)和垂直于繩方向上的運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則有v2＝v1sinθ＝vsinθ。(2)當(dāng)汽車水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，角度θ變大，由v2＝v

sin

θ知，繩的運(yùn)動(dòng)速度變大，即物體將加速上升。(3)物體加速上升，即物體所受合外力的方向豎直向上，而物體只受重力和拉力的作用，故拉力F大于物體的重力mg，即F＞mg。[答案]

(1)vsinθ

(2)加速上升(3)F＞mg[跟進(jìn)訓(xùn)練]3．如圖所示，AB桿和墻的夾角為θ時(shí)，桿的A端沿墻下滑的速度大小為v1，B端沿地面的速度大小為v2，則v1、v2的關(guān)系是(

)A．v1＝v2 B．v1＝v2cosθC．v1＝v2tanθ D．v1＝v2sinθ√C

[可以把A、B兩點(diǎn)的速度分解