主題一 小船渡河問題【生活情境】
如圖游客坐小船渡過一條大江,江水水流湍急。
【問題探究】(1)船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看作哪兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)?提示:水流的運(yùn)動(dòng)和船相對(duì)靜水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。(2)在小船渡河中涉及哪三種速度?提示:v船(船在靜水中的速度)、v水(水的流速)、v合(船的實(shí)際速度)。
(3)要想最短時(shí)間渡河應(yīng)該怎么渡?提示:如圖所示
當(dāng)船頭垂直河岸時(shí),渡河時(shí)間最短,最短時(shí)間tmin= 。
(4)要想最短位移過河應(yīng)該怎么渡?
提示:①當(dāng)v水v船時(shí),如果船頭方向(即v船方向)與合速度方向垂直,渡河位移最短,最短渡河位移為xmin= ,如圖。
【結(jié)論生成】1.小船渡河問題中分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)的方向:(1)船的劃行方向即船頭指向?yàn)榉诌\(yùn)動(dòng)方向。(2)船的運(yùn)動(dòng)方向即船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向?yàn)楹线\(yùn)動(dòng)方向。2.小船渡河問題運(yùn)動(dòng)分解的基本方法:按實(shí)際效果分解,一般用平行四邊形定則按水流方向和船頭指向分解。3.渡河時(shí)間:只與垂直河岸的船的分速度有關(guān),與水流速度的大小無關(guān)。4.求最短渡河位移的方法:根據(jù)船速v船與水流速度v水的大小情況用三角形法則求極值的方法處理。
【典例示范】一小船渡河,河寬d=180 m,水流速度v1=2.5 m/s。若船在靜水中的速度為v2=5 m/s,求:(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?位移大小是多少?(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?位移大小是多少?
【解析】(1)欲使船在最短時(shí)間內(nèi)渡河,船頭應(yīng)朝垂直河岸方向。當(dāng)船頭垂直河岸時(shí),如圖甲:合速度為傾斜方向,垂直分速度為v2=5 m/s。t= =36 s,v= x=vt=90 m
(2)欲使船渡河航程最短,應(yīng)垂直河岸渡河,船頭應(yīng)朝上游,與垂直河岸方向成某一夾角α,如圖乙:有v2sinα=v1,得α=30°所以當(dāng)船頭偏上游30°時(shí)航程最短。x′=d=180 m。t′= 答案:(1)船頭垂直于河岸　36 s　90 m(2)船頭向上游偏30°　24 s　180 m
【規(guī)律方法】小船過河問題分析思路
【母題追問】1.關(guān)于【典例示范】中,第一問最短時(shí)間過河,船頭垂直河岸;渡河過程中如果水流速度變大,對(duì)渡河時(shí)間有沒有影響?提示:沒有影響。根據(jù)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,而分運(yùn)動(dòng)又具有獨(dú)立性,水流速度變大,垂直河岸方向的速度不變,所以渡河時(shí)間不變。2.關(guān)于【典例示范】中,第二問使渡河的航程最短,如果水流的速度v1大于船在靜水中的速度v2,那船還能垂直到達(dá)河岸嗎?最短航程還是河的寬度d嗎?提示:如果v1>v2,根據(jù)平行四邊形定則,不管怎么調(diào)整船頭也不能讓合速度的方向垂直對(duì)岸;最短航程也不再是河的寬度,而是要大于d。
主題二 關(guān)聯(lián)速度問題【生活情境】 如圖所示,纖夫在岸上用繩子拉著船在江中行走。
【問題探究】(1)人走的速度和船行的速度一樣嗎?提示:不一樣。用繩、桿相連的物體,在運(yùn)動(dòng)過程中,兩個(gè)物體的速度通常不同,但物體沿繩或桿方向的速度分量大小相等,即兩個(gè)物體有關(guān)聯(lián)的速度。(2)如果知道人拉繩子的速度,如何求解船的速度?提示:把人的實(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。
【結(jié)論生成】1.解決關(guān)聯(lián)速度問題的思路:(1)明確合運(yùn)動(dòng)即物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度。(2)明確分運(yùn)動(dòng)。一般情況下,分運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)在:①沿繩方向的伸長(zhǎng)或收縮運(yùn)動(dòng);②垂直于繩方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。解題的原則:速度的合成遵循平行四邊形定則。
2.常見的模型如圖所示:
【典例示范】　(多選)如圖所示,物體A和B的質(zhì)量均為m,且分別用輕繩連接并跨過定滑輪(不計(jì)繩子與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦)。在用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中(　　)A.物體A也做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.繩子的拉力始終大于物體A所受的重力C.物體A的速度小于物體B的速度D.地面對(duì)物體B的支持力逐漸增大
【解析】選B、C、D。將B的運(yùn)動(dòng)沿繩子方向和垂直于繩子方向分解,沿繩子方向上的分速度等于A物體的速度,根據(jù)平行四邊形定則求出A的速度與B的速度的關(guān)系。以繩子與物體B的結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,將B的速度分解成繩子伸長(zhǎng)的速度v1和垂直繩子方向的速度v2,如圖所示。
v1=vcsθ,繩子伸長(zhǎng)的速度等于物體A上升的速度,即vA=v1=vcsθ,物體B向右運(yùn)動(dòng)時(shí)θ減小,所以vA增大,物體B勻速向右運(yùn)動(dòng)則物體A加速上升,處于超重狀態(tài),繩子拉力始終大于物體A所受的重力;θ減小并無限趨近于0,則物體A無限趨近于勻速運(yùn)動(dòng),故物體A上升的加速度在減小,所以繩子的拉力FT減小,地面對(duì)B的支持力FNB=mBg-FTsinθ逐漸增大。故選B、C、D。
【規(guī)律方法】繩(或桿)端速度分解方法(1)確定繩(或桿)端的定點(diǎn)。繩(或桿)兩端物體運(yùn)動(dòng)時(shí),繩(或桿)在轉(zhuǎn)動(dòng),若繩(或桿)的一端不動(dòng),另一端運(yùn)動(dòng),則不動(dòng)的一端為定點(diǎn);若繩(或桿)的兩端均在運(yùn)動(dòng),則欲分解的速度對(duì)應(yīng)的物體端為動(dòng)點(diǎn),另一端為等效定點(diǎn)。本例中滑輪右側(cè)這段繩的上端為定點(diǎn),與B相連的下端為動(dòng)點(diǎn)。(2)速度分解的方向。確定定點(diǎn)之后,動(dòng)點(diǎn)(研究對(duì)象)的速度可分解為沿繩(或桿)伸長(zhǎng)(或縮短)的方向和垂直繩(或桿)使繩(或桿)繞定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。牢牢記住實(shí)際速度是合速度。(3)繩(或桿)兩端物體均在運(yùn)動(dòng),則沿繩(或桿)的方向(彈力方向)速度相等。
【母題追問】如果【典例示范】中其他條件不變,要想讓物體A勻速上升,那物體B應(yīng)沿水平方向做什么運(yùn)動(dòng)?提示:將B的運(yùn)動(dòng)沿繩子方向和垂直于繩子方向分解,沿繩子方向上的分速度v1等于A物體的速度vA,可得vA=v1=vcsθ,物體B向右運(yùn)動(dòng)時(shí)θ減小,csθ變大,要讓vA不變則要v減小,故B應(yīng)做減速運(yùn)動(dòng)。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】　　A、B兩物體通過一根跨過定滑輪的輕繩相連放在水平面上,現(xiàn)物體A以v1的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)繩被拉成與水平面夾角分別是α、β時(shí),如圖所示,物體B的運(yùn)動(dòng)速度vB為(繩始終有拉力)(　　)
【解析】選D。vB為物體B合運(yùn)動(dòng)的速度,根據(jù)它的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果兩分運(yùn)動(dòng)分別為:沿繩收縮方向的分運(yùn)動(dòng),設(shè)其速度為v ;垂直繩方向的圓周運(yùn)動(dòng),速度分解如圖1所示,則有vB= 。物體A的合運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的速度為v1,它也產(chǎn)生兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)效果,分別是:沿繩伸長(zhǎng)方向的分運(yùn)動(dòng),設(shè)其速度為vA,垂直繩方向的圓周運(yùn)動(dòng),它的速度分解如圖2所示,則有vA=v1csα,由于對(duì)應(yīng)同一根繩,其長(zhǎng)度不變,故:v=vA。根據(jù)上述三式解得:vB= 。選項(xiàng)D正確。
1.(多選)小船過河,河寬300 m,水流速度為5 m/s,船在靜水中的速度為4 m/s,以下結(jié)論正確的是(　　)A.船要以最短路程過河,船頭必須指向正對(duì)岸B.船不可能到達(dá)正對(duì)岸C.船以最短路程過河所需時(shí)間為75 sD.船渡過河的最短時(shí)間為75 s【解析】選B、D。由于水流速度大于船的速度,船不可能到達(dá)正對(duì)岸,選項(xiàng)B正確;船頭指向正對(duì)岸,船以最短的時(shí)間渡河,最短時(shí)間為t= s=75 s,想要以最短的路程渡河,船頭應(yīng)該向河的上游偏,渡河時(shí)間大于75 s,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。
2.如圖所示,小船過河時(shí)船頭偏向上游與水流方向成α角,船相對(duì)于靜水的速度為v,其航線恰好垂直于河岸?，F(xiàn)水流速度稍有減小,為保持航線不變且準(zhǔn)時(shí)到達(dá)對(duì)岸,下列措施中可行的是(　　)A.增大α角,增大v　　　　B.減小α角,減小vC.減小α角,保持v不變D.增大α角,保持v不變【解析】選B。如圖所示,為保持航線不變且準(zhǔn)時(shí)到達(dá)對(duì)岸,則合速度保持不變,水流速度減小,即v1減小,結(jié)合圖形可知:應(yīng)減小α角,減小v,故選項(xiàng)B正確。
3.如圖所示,人在岸上用輕繩拉船,若人勻速行進(jìn),則船將做(　　)A.勻速運(yùn)動(dòng)　　　　　　　　　B.勻加速運(yùn)動(dòng)C.變加速運(yùn)動(dòng)D.減速運(yùn)動(dòng)
【解析】選C。由題意可知,人勻速拉船,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解與合成,則有速度的分解,如圖所示:
v1是人拉船的速度,v2是船行駛的速度,設(shè)繩子與水平方向夾角為θ,則有:v1=v2csθ,隨著θ增大,由于v1不變,所以v2增大,且非均勻增大,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。
4.如圖所示,水平光滑長(zhǎng)桿上套有一物塊Q,跨過懸掛于O點(diǎn)的輕小光滑圓環(huán)的輕繩一端連接Q,另一端懸掛一物塊P。設(shè)輕繩的左邊部分與水平方向的夾角為θ,初始時(shí)θ很小?，F(xiàn)將P、Q由靜止同時(shí)釋放,關(guān)于P、Q以后的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(　　)A.當(dāng)θ=60°時(shí),P、Q的速度之比是 ∶2B.當(dāng)θ=90°時(shí),Q的速度最大C.當(dāng)θ=90°時(shí),Q的速度為零D.當(dāng)θ向90°增大的過程中Q的合力一直增大
【解析】選B。P、Q用同一根繩連接,則Q沿繩方向的速度與P的速度大小相等,則當(dāng)θ=60°時(shí),vQcs 60°=vP,解得 ,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)θ=90°時(shí),Q到達(dá)O點(diǎn)正下方,垂直Q運(yùn)動(dòng)方向上的分速度為0,即vP=0,此時(shí)Q的速度最大,故選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;當(dāng)θ向90°增大的過程中Q的合力逐漸減小,當(dāng)θ=90°時(shí),Q的速度最大,加速度為零,合力為零,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
5.一小船從河岸的A點(diǎn)出發(fā)渡河,小船船頭保持與河岸垂直方向航行,經(jīng)過10 min到達(dá)河對(duì)岸B點(diǎn)下游120 m的C處,如圖所示。如果小船保持原來的速率逆水斜向上游與河岸成α角方向航行,則經(jīng)過12.5 min恰好到達(dá)正對(duì)岸的B處。求: (1)水流速度大小;(2)河的寬度。
【解析】(1)設(shè)水流速度為v1,小船在靜水中速度為v2,船頭與河岸垂直時(shí),x=v1t1,則有v1= m/min=12 m/min=0.2 m/s;

相關(guān)課件

高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)1 曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)課件ppt：

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)1 曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)課件ppt，共35頁。PPT課件主要包含了課前·基礎(chǔ)認(rèn)知，課堂·重難突破，素養(yǎng)·目標(biāo)定位，隨堂訓(xùn)練，素養(yǎng)?目標(biāo)定位，目標(biāo)素養(yǎng)，知識(shí)概覽等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (2019)4 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律多媒體教學(xué)課件ppt：

這是一份人教版 (2019)4 拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律多媒體教學(xué)課件ppt，共60頁。PPT課件主要包含了課前自主學(xué)習(xí)，初速度，勻變速，v0t，拋物線，斜向上，斜向下，v0cosθ，v0sinθ，課堂互動(dòng)探究等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)1 曲線運(yùn)動(dòng)課文配套課件ppt：

這是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)1 曲線運(yùn)動(dòng)課文配套課件ppt，共44頁。PPT課件主要包含了課前自主學(xué)習(xí)，不在同一直線上，課堂互動(dòng)探究，課堂回眸，曲線運(yùn)動(dòng)，課堂素養(yǎng)達(dá)標(biāo)等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)課件 更多

人教版 (2019)必修 第二冊(cè)1 曲線運(yùn)動(dòng)圖片ppt課件

人教版 (2019)必修 第二冊(cè)1 曲線運(yùn)動(dòng)圖片ppt課件
高中物理粵教版 (2019)必修 第二冊(cè)第一節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng)集體備課課件ppt

高中物理粵教版 (2019)必修 第二冊(cè)第一節(jié) 曲線運(yùn)動(dòng)集體備課課件ppt
2021學(xué)年第五章 拋體運(yùn)動(dòng)1 曲線運(yùn)動(dòng)課前預(yù)習(xí)ppt課件

2021學(xué)年第五章 拋體運(yùn)動(dòng)1 曲線運(yùn)動(dòng)課前預(yù)習(xí)ppt課件
2020-2021學(xué)年第五章 拋體運(yùn)動(dòng)1 曲線運(yùn)動(dòng)背景圖ppt課件

2020-2021學(xué)年第五章 拋體運(yùn)動(dòng)1 曲線運(yùn)動(dòng)背景圖ppt課件
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)必修 第二冊(cè)電子課本

1 曲線運(yùn)動(dòng)

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修 第二冊(cè)

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部