新教材2023年高中物理第5章抛体运动核心素养微课1课件新人教版必修第二册

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第五章　抛体运动核心素养微课(一)课题一、小船渡河问题 一条宽阔的大河上有两个码头A、B隔河正面相对。小明驾着小船从码头A出发，将一批货物运送到对岸的码头B。他驾船时始终保持船头指向与河岸垂直，但小明发现小船行驶的路线并不与河岸垂直，而是朝河的下游方向偏移到C位置，这是为什么呢？怎样来研究这种运动呢？运动的合成与分解的两个典型问题情景导入提示：小船渡河同时参与了两个运动，一是小船沿与河岸垂直的方向运动；二是小船沿河岸顺流而下。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)。要点提炼 如图所示，小船在静水中的速度为v1＝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v2＝3 m/s，方向与河岸平行。(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？典题1典题剖析思路引导：(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：见解析核心素养·思维升华如何正确求解小船渡河问题(1)小船同时参与随水漂流和静水中的运动，两个运动互不干扰，且这两个运动具有等时性。(2)渡河时间由垂直河岸方向船的分速度决定，与河水流速无关。1．(多选)(2022·广东深圳市龙岗区高一月考)已知河水自西向东流动，流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2>v1，用小箭头表示船头的指向及小船在不同时刻的位置，虚线表示小船过河的路径，则下图中可能正确的是 (　　)对点训练AB　解析：根据平行四边形定则，合速度方向为北偏东，A正确，C错误；根据平行四边形定则，合速度方向可能向北，B正确；根据平行四边形定则，合速度方向不可能与船的速度方向相同，D错误。二、关联速度问题 如图所示，人在岸上拉船，已知人向左匀速运动的速度为v0，当轻绳与水面的夹角为θ时，船的速度为v0吗？船做匀速运动吗？情景导入1．情景在实际生活中，常见到两物体通过不可伸长的轻绳(杆)相牵连，当两物体都发生运动，且物体运动的方向不在绳(杆)的直线上，两物体的速度是关联的。(下面为了方便，统一说“绳”)。要点提炼2．规律由于绳不可伸长，所以绳两端所连物体的速度沿着绳方向的分速度大小相同。3．速度分解的方法物体的实际运动就是合运动。(1)把物体的实际速度分解为垂直于绳和平行于绳的两个分量，根据沿绳方向的分速度大小相同列方程求解。(2)以上所说的“速度”沿绳方向的分量指的是“瞬时速度”，而不是“平均速度”。 (2022·山西高一期末)如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻，滑轮两侧的两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为 (　　)A．v0　　 B．v0sin θ　　典题2典题剖析A　思路引导：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。解析：车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有v0cos θ＝v绳，而货物的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，设拴货物一端的绳与竖直方向的夹角为Q，则有v货cos α＝v绳由于两绳子相互垂直，所以α＝θ，则由以上两式可得，货物此时的速度就等于小车的速度。故选A。核心素养·思维升华解决关联速度问题的一般步骤(1)先确定合运动，物体的实际运动就是合运动；(2)确定合运动的两个实际运动效果，一是沿牵引方向的平动效果，改变速度的大小；二是沿垂直于牵引方向的转动效果，改变速度的方向；(3)按平行四边形定则进行分解，做好运动矢量图；(4)根据沿绳(或杆)牵引方向的速度相等列方程。2．(2022·甘肃高一期末)如图所示，一刚性直杆一端可绕固定转轴O无摩擦转动，另一端A点靠在物块上，当直杆与水平方向的夹角为θ时，物块向左运动的速率为v，直杆端点A的速度为 (　　)对点训练A