高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 运动的合成与分解一等奖ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 运动的合成与分解一等奖ppt课件，文件包含专题提升一运动的合成与分解的两个模型pptx、分层作业3运动的合成与分解的两个模型docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共25页， 欢迎下载使用。
1.能运用运动的合成和分解的思想分析“小船渡河”模型。(科学思维)2.能运用运动的合成和分解的思想分析“关联速度”模型。(科学思维)
重难探究·能力素养全提升
学以致用·随堂检测全达标
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。
探究点一　小船渡河模型
2.小船渡河模型的三类问题四个情境
【例1】 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MN两点间距离为30 m,河中水流的速度大小为3 m/s,游客划船在静水中的速度大小也为3 m/s,则下列说法正确的是(　　)A.过河的时间为5 sB.过河的时间为10 sC.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
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3 m/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t= =10 s,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。
1.(2023河南郑州高一期末)有一条两岸平直且平行的河流,河水流速恒定,大小为v1。一条小船在河上横渡,已知船在静水中的速度大小为v2,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。若v1、v2均不变,则去程与回程所用时间的比值为(　　)
探究点二　绳(或杆)端速度分解模型
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
【例2】 发动机活塞连杆组如图甲所示,图乙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,连杆一端连接活塞A,另一端与曲柄上B点相连,活塞A沿OA直线往复运动并带动连杆使B点绕圆心O顺时针方向做圆周运动。某时刻圆心O与B点的连线刚好水平,∠OAB=θ,活塞A的速度大小为vA,曲柄上B点的速度大小为vB,方向竖直向下,则此时(　　)
A.vA·cs θ=vBB.vB·cs θ=vAC.vA=vBD.vA·sin θ=vB
解析 当圆心O与B点的连线刚好水平时,曲柄上B点的速度方向竖直向下,则有v1=vAcs θ=vBcs θ,可得vA=vB,故A、B、D错误,C正确。
2.(2023湖北黄冈高一期末)固定在竖直平面内的半圆形刚性铁环,半径为R,铁环上穿着小球,铁环圆心O的正上方固定一个小定滑轮。用一条不可伸长的细绳,通过定滑轮以一定速度拉着小球从A点开始沿铁环运动,某时刻角度关系如图所示,若绳末端速度为v,则小球此时的速度为(　　)
解析 小球的速度沿圆弧的切线方向,将小球的速度v'分解为沿绳子方向和垂直绳子方向的分量,沿绳子方向的速度为v,则v'cs 30°=v,解得v'= v,A正确。
1.(绳端速度分解模型)吊威亚表演的简化示意图如图所示,工作人员A以速度v沿直线水平向左拉轻绳,此时绳与水平方向的夹角为θ,此时表演者B速度大小为(　　)A.vsin θ B.vcs θ
解析 根据关联速度分解可得vB=vcs θ,故选B。
2.(小船渡河运动模型)(2023福建三明高一期末)一木船渡河时,渡河区域内的河岸平直,水流速度方向处处与河岸平行,越靠近河中央,水流速度越大。设木船相对静水的速度大小恒定。以最短的时间过河,则木船在出发点P与登陆点Q之间的运动轨迹是(　　)
解析 以最短的时间过河,则船速垂直于河岸,木船渡河同时参与了两个运动,垂直河岸的分运动和平行河岸的分运动,其中垂直河岸的分速度等于木船相对静水的速度,保持不变;平行河岸的分速度等于水速,根据题意可知,渡河过程中平行河岸的分速度先增大后减小,故木船的加速度先平行河岸向右,后平行河岸向左,木船做曲线运动,根据加速度方向指向轨迹的凹侧可知,D正确,A、B、C错误。
3.(小船渡河模型)已知河水自西向东流动,流速为v1,小船在静水中的速度为v2,且v2>v1,用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置,虚线表示小船过河的路径,则下图可能的是(　　)A.①③B.②③C.③④D.①④
解析 若船在静水中的速度方向垂直河岸,水流速自西向东,根据平行四边形定则,则合速度的方向应偏向下游,渡河的轨迹为倾斜的直线,即①不可能;若船在静水中的速度方向斜向下游,根据平行四边形定则知,合速度的方向不可能与船在静水中的速度方向重合,即②不可能;由于v2>v1,根据平行四边形定则知,合速度的方向应夹在船在静水中的速度方向和水流速度方向之间,则③和④可能,故选C。