高考物理一轮复习核心素养微专题七与绳或杆相关联物体速度的求解方法课件 20页

核心素养微专题七与绳或杆相关联物体速度的求解方法 【素养养成】1.模型特点:(1)与绳子或杆连接的物体的速度方向与绳子或杆所在的直线不共线。(2)绳或杆的长度不变,绳子或杆两端的物体沿绳或杆方向的分速度大小相等。 2.解题的一般思路:(1)明确合速度→物体的实际运动速度v (3)画出速度分解图。(4)根据沿绳或杆方向的分速度大小相等列出关系式。 【典例突破】【典例1】(多选)(2018·廊坊模拟)如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为Ff,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为v,此时人的拉力大小为F,则此时() A.人拉绳行走的速度为vcosθB.人拉绳行走的速度为C.船的加速度为D.船的加速度为 【点睛】(1)人拉绳的速度沿着绳子的方向,与绳子伸长的速度相等。(2)船行进的速度水平向左,可分解为沿绳方向和垂直绳方向的两个分速度。 【解析】选A、C。船的速度产生了两个效果:一是滑轮与船间的绳缩短,二是绳绕滑轮顺时针转动,因此将船的速度进行分解如图所示,人拉绳行走的速度v人=vcosθ,选项A正确,B错误;绳对船的拉力等于人拉绳的力,即绳的拉力大小为F,与水平方向成θ角,因此Fcosθ-Ff=ma,得a=选项C正确,D错误。 【典例2】(2018·鄂州模拟)一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点)。将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑,如图所示,当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高,其速度大小为v1,已知此时轻杆与水平方向成θ=30°角,B球的速度大小为v2,则世纪金榜导学号04450079() A.v2=v1B.v2=2v1C.v2=v1D.v2=v1 【点睛】(1)两个小球的速度都可分解为沿杆方向和垂直杆方向的两个分速度。(2)杆的长度不变,两小球在沿杆方向的速度相等。 【解析】选C。球A与球形容器球心等高,速度v1方向竖直向下,速度分解如图所示,有v11=v1sin30°=v1,球B此时速度方向与杆成α=60°角,因此v21=v2cos60°=v2,沿杆方向两球速度相等,即v21=v11,解得v2=v1,C项正确。 【强化训练】1.(多选)如图所示,物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起,A物体受水平向右的力F的作用,此时B匀速下降,A水平向左运动,可知() A.物体A做匀速运动B.物体A做加速运动C.物体A所受摩擦力逐渐增大D.物体A所受摩擦力逐渐减小 【解析】选B、D。把A向左的速度v沿细线方向和垂直细线方向分解,设物体A的速度与细线的夹角为α,沿细线方向的分速度为vcosα,B匀速下降,vcosα不变,而α角增大,cosα减小,则v增大,所以A做加速运动,选项B正确,A错误;由于A对地面的压力逐渐减小,所以物体A所受摩擦力逐渐减小,选项D正确,C错误。 2.(2018·济宁模拟)如图所示,细线一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边缘。现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为() A.vsinθB.vcosθC.vtanθD. 【解析】选A。将光盘水平向右移动的速度v分解为沿细线方向的速度和垂直于细线方向的速度,而小球上升的速度大小与速度v沿细线方向的分速度大小相等,故可得:v球=vsinθ,A正确。 3.如图所示,一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动,当AB杆和墙的夹角为θ时,杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1,B端沿地面的速度大小为v2。则v1、v2的关系是()A.v1=v2B.v1=v2cosθC.v1=v2tanθD.v1=v2sinθ 【解析】选C。如图所示,轻杆A端下滑速度v1可分解为沿杆方向的速度v′1和垂直于杆方向的速度v″1,B端水平速度v2可分解为沿杆方向的速度v′2和垂直于杆方向的速度v″2,由于沿杆方向的速度相等,即v′1=v′2,由数学知识可知,v′1=v1cosθ,v′2=v2sinθ,解得v1=v2tanθ,C正确。