人教版高中物理必修第二册第五章抛体运动专题一运动的合成与分解实例应用课件（27页PPT）

(共27张PPT)
第五章　抛体运动
专题一　运动的合成与分解实例应用
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拓展一
专题　讲座
1. 小船渡河情景
如图所示，一条宽为d的大河，小船从码头A出发，到对岸的码头B. 已知河水流速为v 水，小船在静水中的航速为v船.
2. 处理方法
（1）小船渡河时实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动（水冲船的运 动）和船相对水的运动（船在静水中的运动，运动方向为船头朝向的方向），船的实 际运动是合运动.
（2）由于河的宽度是确定的，所以首先应确定渡河的速度，然后计算渡河的时间， 再根据等时性分别研究两个分运动或合运动.
3. 小船渡河问题的常见情况
情况 图示 说明
渡河时
间最短
渡河位
移最短
渡河位
移最短
研习　经典
[典例1]　小船在200 m宽的河中横渡，水流速度为3 m/s，船在静水中的航速是5 m/s.求：
（1）当小船的船头始终正对河岸行驶时，它将在何时、何处到达对岸？
[答案]　40 s后，在正对岸下游120 m处靠岸
（2）要使小船到达河的正对岸，应如何行驶？多长时间能到达对岸？（sin 37°＝ 0.6）
[答案]　船头与河岸的上游所成角度为53°　50 s
[解析]要使小船到达河的正对岸，则v水、v船的合速度v合应垂直河岸，如图所示
小船渡河问题的常用结论
（2）当v水＜v船时，合运动的速度可垂直于河岸，最短航程为河宽.
D
A. 小船渡河的最短航程为100 m
B. 小船渡河的最短时间为25 s
C. 小船可以在对岸A、B两点间任意一点靠岸
D. 小船渡河的最短航程为200 m
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拓展二
专题　讲座
1. “关联”模型
关联速度问题一般是指物拉绳（或杆）和绳（或杆）拉物问题.高中阶段研究的绳都 是不可伸长的，杆都是不可伸长且不可压缩的，即绳或杆的长度不会改变.绳、杆等 连接的两个物体在运动过程中，其速度通常是不一样的，但两个物体沿绳或杆方向的 速度大小相等，我们称之为关联速度.
2. 分析关联问题的思路
（1）先确定合运动，即物体的实际运动.
（2）确定合运动的两个实际作用效果，一是沿绳（或杆）方向的平动效果；二是沿 垂直于绳（或杆）方向的转动效果.即将实际速度分解为垂直于绳（或杆）和平行于 绳（或杆）方向的两个分量.
（3）按平行四边形定则进行分解，作出运动矢量图.
（4）根据沿绳（或杆）方向的速度相等列方程求解.
3. 常见模型
模型 情境图示
绳关联
vB＝v1＝vAcos θ
vA1＝vB1，即vAcos α＝vBcos β
模型 情境图示
杆关联
vA1＝vB1，即vAcos α＝vBsin α
研习　经典
A. 物块向上做匀速运动
C. 轻绳对物块的拉力总是大于mg
D. 轻绳的拉力保持不变
C
[解析]　对货车的速度v0沿轻绳的方向和垂直于轻绳的方向进行正交分解，如图所示. 结合速度分解图示可得v垂＝v0sin θ，v绳＝v0cos θ，物块上升的速度大小等于v绳，由v绳 ＝v0cos θ可知，当轻绳与水平方向的夹角为θ时，物块上升的速度为v0cos θ，故B错 误；货车匀速向右运动时，θ角变小，由v绳＝v0cos θ可知，v绳增大，但不是均匀变化 的，故物块向上做变加速运动，加速度向上，即拉力总是大于mg，但拉力并非恒 力，故A、D错误，故C正确.
　　通过对该题的分析，总结出解决这类问题应该注意的三个方面：
（1）由于绳子不可伸长，通过绳子连接的两物体沿绳子方向的分速度大小相等.
（2）通过定滑轮的绳子两端的物体速度相关联，绳子方向的速度就是两物体间 的关联速度，沿绳子方向的速度不分解，不沿绳子方向的速度需要分解.
（3）分解物体的速度时应该沿绳子方向和垂直于绳子方向.但往往错误地将沿绳 子方向的速度想当然地认为是物体的合速度.
A. sin θ B. cos θ C. tan θ
解析：分别将a球、b球速度沿棒的方向与垂直于棒的方向分解.对a球，有v＝vacos θ，对B球，有v＝vbsin θ，则va∶vb＝tan θ，选项C正确.
C
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课堂强研习 合作学习 精研重难
课后提素养
A. 75 s B. 95 s C. 100 s D. 300 s
D
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4
5
B. 可能的最短渡河位移为d
C. 只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关
D. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关
BD
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4
5
A. v0sin θ C. v0cos θ
D
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2
3
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5
解析：将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度，如图所示.
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4
5
B. vsin θ D. vcos θ
C
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A. 人拉绳端的速度为vcos θ
AC
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