2020高中物理第五章曲线运动核心素养微课1课件 人教版必修2 23页

第五章 曲线运动 核心素养微课 ( 一 ) 课题一　小船渡河问题 小船在有一定流速的水中渡河时，实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动 ( 水冲船的运动速度 v 水 ) 和船相对水的运动 ( 即船在静水中的速度 v 船 ) ，船的实际运动是合运动 ( v 合 ) 。 船的航行方向即船头指向，是分运动；船的实际运动方向，是合运动，一般情况下与船头指向不一致。 　　　　　如图所示，小船在静水中的速度为 v 1 ＝ 4 m/s ，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为 d ＝ 100 m ，水流速度为 v 2 ＝ 3 m/s ，方向与河岸平行。 典例 1 (1) 欲使船以最短时间渡河，航向怎样？最短时间是多少？船发生的位移有多大？ (2) 欲使船以最小位移渡河，航向又怎样？渡河所用时间是多少？ 解题指导： (1) 小船渡河用时最短与位移最小是两种不同的运动情景，时间最短时，位移不是最小。 (2) 求渡河的最小位移时，要先弄清船速与水速的大小关系，不要盲目地认为最小渡河位移一定等于河的宽度。 (3) 渡河时间与水流速度的大小无关，只要船头指向与河岸垂直，渡河时间即为最短。 答案： 见解析　　 〔 对点训练 1 〕 　如图某人游珠江，他以一定速度面部始终垂直河岸向对岸游去。江中各处水流速度相等，他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是 ( 　　 ) A ．水速大时，路程长，时间长 B ．水速大时，路程长，时间短 C ．水速大时，路程长，时间不变 D ．路程、时间与水速无关 C 　 课题二　 “ 牵连 ” 速度问题 “ 牵连物体 ” 是指物拉绳 ( 杆 ) 或绳 ( 杆 ) 拉物问题 ( 下面为了方便，统一说 “ 绳 ” ) 。 分解原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳和平于绳的两个分量，根据沿绳方向的分速度大小与绳上各点的速率相同求解。 (1) 合速度方向：物体实际运动方向。 (2) 分速度方向：①沿绳方向：使绳伸 ( 缩 ) ；②垂直于绳方向：使绳转动。 　　　　　 ( 多选 ) 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为 m ，水的阻力恒为 F f ，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 ( 　 　 ) 典例 2 BC 　 解题指导： 对于这种绳物模型 ( 绳子连结着物体相互作用问题 ) 中，绳端速度分解通常的原则是：①分解实际速度 ( 合运动的速度 ) ；②两个分速度：一个沿绳子方向，一个与绳垂直。 〔 对点训练 2 〕 　 (2019 · 云南省玉溪市元江一中高一下学期月考 ) 如图所示，重物 M 沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高。问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成 θ 角，且重物下滑的速率为 v 时，小车的速度为 ( 　　 ) A ． v sin θ 　　　　 B ． v /cos θ C ． v cos θ D ． v /sin θ C 　 解析： 将 M 物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，得绳子速率为： v 绳 ＝ v cos θ ；而绳子速率等于物体 m 的速率，则有物体 m 的速率为： v m ＝ v 绳 ＝ v cos θ ，故选 C 。 1 ． (2018 · 湖南省会同一中高一下学期期中 ) 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽 150 m 的河，他们在静水中划船的速度为 5 m/s ，现在他们观察到河水的流速为 4 m/s ，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是 ( 　　 ) A ．唐僧说：我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船 B ．悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船 C ．沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船 D ．八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的 B 　 D 　 3 ．在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为 v ，摩托艇在静水中航速为 u ，探险者离岸最近点 O 的距离为 d 。如果探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离 O 的距离为多少？