曲线运动（第三课时）--高一下学期物理人教版必修2.pptx

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1、学习目标：学习目标：1 1、掌握小船渡河以及绳连体问题；、掌握小船渡河以及绳连体问题；2 2、会对典型的牵连运动进行运动的合成和分解。、会对典型的牵连运动进行运动的合成和分解。重、难点：重、难点：1 1、牵连体的运动分解特征。、牵连体的运动分解特征。第五章第五章曲线运动曲线运动5.1 5.1 曲曲 线线 运运 动动（第三课时第三课时 运动的合成与分解的实际模型运动的合成与分解的实际模型）制作者：河南驻马店高级中学制作者：河南驻马店高级中学 李阳李阳1.1.小船渡河问题小船渡河问题如图所示，如图所示，v v1 1为小船在静水中的航为小船在静水中的航速速,v,v2 2为水流速度为水流速度,为为v

2、v1 1与河岸与河岸的夹角，的夹角，d d为河宽为河宽.实际运动效果：实际运动效果：沿河岸方向前进沿河岸方向前进垂直河岸方向渡河垂直河岸方向渡河（1 1）渡河时间：）渡河时间：渡河时间仅由船速垂直河岸的渡河时间仅由船速垂直河岸的分量决定，与水流速度无关分量决定，与水流速度无关.当船速垂直河岸方向时，渡河时间最短当船速垂直河岸方向时，渡河时间最短.（2 2）渡河位移：）渡河位移：当当v v1 1vv2 2，船头斜向上游且，船头斜向上游且coscos=v=v2 2/v/v1 1时时,即沿河岸方向的合速度为零时，实际合速即沿河岸方向的合速度为零时，实际合速度方向沿垂直河岸方向，渡河位移最短度方向沿垂

3、直河岸方向，渡河位移最短.当当v v1 1vv2 2时，沿河岸方向的合速度不可能时，沿河岸方向的合速度不可能为零，即实际合速度方向不可能沿垂直河为零，即实际合速度方向不可能沿垂直河岸方向岸方向.则船头斜向上游且则船头斜向上游且coscos=v=v1 1/v/v2 2时时,即即v v1 1v,v,渡河位移最短渡河位移最短.例例1 1、一艘小船在、一艘小船在100m100m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度宽的河中横渡到对岸，已知水流速度为为3m/s3m/s，小船在静水中的速度为，小船在静水中的速度为5m/s5m/s，求：，求：（1 1）如何渡河用时最短？最短时间多长？此时位移多大？）如何渡河用时最

4、短？最短时间多长？此时位移多大？（2 2）如何渡河航程最短？最短航程多大？此时时间多长？）如何渡河航程最短？最短航程多大？此时时间多长？解：（解：（1 1）若使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸）若使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸（2 2）船渡河最短位移即为河宽，合速度的方向应该垂直于河岸）船渡河最短位移即为河宽，合速度的方向应该垂直于河岸练习：船以练习：船以4m/s4m/s垂直河岸的速度渡河，水流的速度为垂直河岸的速度渡河，水流的速度为3m/s3m/s，若河的宽度为若河的宽度为60m60m，试分析和计算：，试分析和计算：（1 1）船能否垂直达到对岸；）船能否垂直达到对岸；（2

5、 2）船需要多少时间才能达到对岸；）船需要多少时间才能达到对岸；（3 3）船登陆的地点离船出发点的距离是多少？）船登陆的地点离船出发点的距离是多少？（4 4）设此船仍是这个速率，但是若此船要垂直达到对岸的话，）设此船仍是这个速率，但是若此船要垂直达到对岸的话，船头需要向上游偏过一个角度船头需要向上游偏过一个角度，求，求coscos答案：答案：(1)(1)不能不能 (2)t=15s(3)s=75m(4)0.75(2)t=15s(3)s=75m(4)0.752.2.绳连体问题绳连体问题实际运动效果：沿绳方向改变连接物体的一段绳的长度实际运动效果：沿绳方向改变连接物体的一段绳的长度和垂直绳方向使连接

6、物体的一段绳的方位发生改变。和垂直绳方向使连接物体的一段绳的方位发生改变。【思路点拨思路点拨】(1)(1)先判断物体的合速度方向：物体实际运动的方向先判断物体的合速度方向：物体实际运动的方向(2)(2)沿绳子的方向和垂直绳子的方向进行分解沿绳子的方向和垂直绳子的方向进行分解(3)(3)各物体沿牵连它的绳子方向的速率相等各物体沿牵连它的绳子方向的速率相等【方法总结方法总结】解决这类问题可分为三步：解决这类问题可分为三步：第一步：分解谁？分解不沿绳方向的速度；第一步：分解谁？分解不沿绳方向的速度；第二步：如何分解？沿绳方向和垂直绳方向分解；第二步：如何分解？沿绳方向和垂直绳方向分解；第三步：何关系

7、？沿绳方向的速率相等第三步：何关系？沿绳方向的速率相等练、在高处拉低处小船时，通常在河岸上通过滑轮练、在高处拉低处小船时，通常在河岸上通过滑轮用钢绳拴船，若拉绳的速度为用钢绳拴船，若拉绳的速度为V V1 1=4m=4ms s，当拴船的，当拴船的绳与水平方向成绳与水平方向成6060时，船的速度是多少时，船的速度是多少?提示：提示：将船的运将船的运动分解成沿绳方动分解成沿绳方向的运动和垂直向的运动和垂直绳方向的运动。绳方向的运动。V VV V1 1V V2 2V=VV=V1 1/cos60/cos600 0=8m/s=8m/s例例2 2、如图所示不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，若甲、如图所示不

8、计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，若甲物体从位置物体从位置A A由静止释放，当落到位置由静止释放，当落到位置B B时速度为时速度为v v2 2，且绳子与，且绳子与竖直方向的夹角为竖直方向的夹角为，则这时乙的速度大小，则这时乙的速度大小v v1 1等于等于()A Av v2 2sinsin B Bv v2 2/sin/sin C Cv v2 2coscos D Dv v2 2/cos/cos解析：解析：乙物体沿绳方向运动，故绳的速乙物体沿绳方向运动，故绳的速度等于乙的速度度等于乙的速度v v1 1；甲物体的实际运动；甲物体的实际运动情况是沿杆竖直下滑，合速度情况是沿杆竖直下滑，合速度v v2 2

9、可由沿可由沿绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速绳子方向的分速度和垂直于绳子的分速度来合成度来合成由图可看出由图可看出乙乙的速度大小为的速度大小为v v1 1v v2 2coscos.3.3.其它牵连问题其它牵连问题例例3 3、火车以、火车以12m/s12m/s的速度向东行驶，雨点以的速度向东行驶，雨点以16m/s16m/s的速度竖直的速度竖直落下，求：车中的人所观察到雨点的速度，方向如何？落下，求：车中的人所观察到雨点的速度，方向如何？v v车对地车对地V V雨对地雨对地v v雨对车雨对车相对速度表达式：相对速度表达式：V V雨对地雨对地=V=V雨对车雨对车+V+V车对地车对地车中的人所观察到

10、雨点的速度大小为车中的人所观察到雨点的速度大小为设车中的人所观察到雨点的速度方向为偏西向下设车中的人所观察到雨点的速度方向为偏西向下解：割刀实际的运动（相对于地面的运动）是随玻璃板行进方解：割刀实际的运动（相对于地面的运动）是随玻璃板行进方向的分运动（速度的大小为向的分运动（速度的大小为v v1 1=2 m/s=2 m/s）和垂直玻璃板行进方向的）和垂直玻璃板行进方向的分运动（割刀相对玻璃板的运动与玻璃板行进方向垂直，设速分运动（割刀相对玻璃板的运动与玻璃板行进方向垂直，设速度为度为v v2 2）的合运动，割刀实际速度（相对于地面的速度）为）的合运动，割刀实际速度（相对于地面的速度）为v=10

11、 v=10 m/sm/s，如图所示设如图所示设v v与与v1v1的夹角为的夹角为，则，则cos=0.2cos=0.2，所以，所以=78.5=78.5割刀的轨道控制的方向（轨道相对地面的方向）就割刀的轨道控制的方向（轨道相对地面的方向）就是沿速度是沿速度v v的方向切割一次所用的时间为的方向切割一次所用的时间为t=s=0.92 st=s=0.92 s例例4 4：玻璃生产线上，宽：玻璃生产线上，宽9 m9 m的成型玻璃板以的成型玻璃板以2 m/s2 m/s的速度的速度连续不断地向前行进在切割工序处，金刚钻割刀的速连续不断地向前行进在切割工序处，金刚钻割刀的速度为度为10 m/s10 m/s为了使切

12、割下的玻璃板都成规定尺寸的矩为了使切割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，割刀的轨道应该如何控制？切割一次的时间多长形，割刀的轨道应该如何控制？切割一次的时间多长?练：练：一人骑自行车向东行驶，当车速为一人骑自行车向东行驶，当车速为4m/s4m/s时，时，他感觉到风从正南方向吹来，当车速增加到他感觉到风从正南方向吹来，当车速增加到7m/s7m/s时，他感觉到风从东南（东偏南时，他感觉到风从东南（东偏南4545）方向吹来，）方向吹来，则风对地的速度大小为（则风对地的速度大小为（）A A、4m/s B4m/s B、5m/s 5m/s C C、6m/s D6m/s D、7m/s7m/s练习练习1 1小河宽

13、为小河宽为d d，河水中各点水流速度与各点到河水中各点水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比较近河岸边的距离成正比，v v水水kxkx，k k4v4v0 0/d/d，x x是是各点到较近河岸的距离小船船头垂直于河岸渡河各点到较近河岸的距离小船船头垂直于河岸渡河，小船静水速度为小船静水速度为v v0 0，则下列说法中正确的是则下列说法中正确的是()A A小船渡河时的轨迹是直线小船渡河时的轨迹是直线B B小船到达距河岸小船到达距河岸d/d/4 4处处，船的渡河速度为船的渡河速度为 v v0 0C C小船渡河时的轨迹是曲线小船渡河时的轨迹是曲线D D小船到达距河岸小船到达距河岸3d/3d/4 4处处，船的渡河速度为船的渡河速度为 v v0 0 练习练习2 2小船横渡一条河小船横渡一条河，船头方向始终与河岸船头方向始终与河岸垂直垂直，若小船相对静水的速度大小不变若小船相对静水的速度大小不变，运动轨运动轨迹如图所示迹如图所示，则河则河水的流速水的流速()A A由由A A到到B B水速一直增大水速一直增大B B由由A A到到B B水速一直减小水速一直减小C C由由A A到到B B水速先增大后减小水速先增大后减小D D由由A A到到B B水速先减小后增大水速先减小后增大