物理人教版（2019）必修第二册5.2专题2：绳关联模型和杆关联模型（共22张ppt）

(课件网) 绳关联模型和杆关联模型 1.理解为什么绳杆模型中速度是关联的： 两物体通过不可伸长（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）的轻绳(杆)相连，当两物体都发生运动，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，我们称之为速度关联。 （ 2.找出物体的合速度与分速度方向 认清哪个是合速度：物体的实际速度一定是合速度 认清哪个是分速度.：分解时两个分速度方向应取沿绳（杆）方向和垂直绳（杆）方向 3.列等量关系式 沿绳(或杆)方向的速度相等 如图，汽车甲用绳以速度v1拉着汽车乙前进，乙的速度为v2，甲、乙都在水平面上运动 (1)在相等的时间内，甲和乙运动的位 移相等吗？ 不相等.甲的位移x甲大于车的位移x乙 (2)小车甲和小车乙某一时刻的速度大小相等吗？如果不相等，哪个速度大？ 不相等，相等时间内甲的位移x甲大于车的位移x乙. 甲的速度大于乙的速度. (3)从运动的合成和分解的角度看，乙车的实际速度可以分解为哪两个分速度？ 可以分解为沿绳方向的分速度和垂直于绳方向的分速度. (4)若某时刻连接乙车的绳子与水平方向的夹角为α，则v1、v2的关系如何？ v2cos α＝v1 绳模型举例： (1)实际速度：绳的速度v，小木块的速度 (2)连接物：绳（沿绳方向速度一样） (3)分解速度：沿绳v∥ (4)结论：v＝v∥＝v物cos θ (1)实际速度：圆环的速度，小木块的速度 (2)连接物：绳（沿绳方向速度一样） (3)分解速度：沿绳v∥ (4)结论：v物′＝v∥＝v物cos θ (1)实际速度：小车B的速度，小车A的速度 (2)连接物：绳（沿绳方向速度一样） (3)分解速度：沿绳v∥、v∥′ (4)结论：v物cos α＝v物′cos β 杆模型举例： (1)实际速度：杆上端的速度，下端的速度 (2)连接物：杆（沿杆方向速度一样） (3)分解沿杆速度：沿绳v∥、v∥′ (4)结论：v物cos θ＝v物′cos α 1.如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过光滑轻质定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率vA＝10 m/s匀速运动，在绳与轨道成30°角时，物体B的速度大小vB为 √ 例题： 物体B的速度可分解为如图所示的两个分速度，由图可知vB∥＝vBcos 30°，由于绳不可伸长，有vB∥＝vA，故vA＝vBcos 30°，所以vB＝ ，故选D. 2.如图所示，一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的小球A和B(A、B均可视为质点).将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，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面成θ＝30°角，球B的速度大小为v2，则 √ 小球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＝v1sin 30°＝ v1，由几何知识可知小球B此时速度方向与杆成α＝60°角，因此v21＝v2cos 60°＝ v2，两球沿杆方向的速度相等，即v21＝v11，解得v2＝v1，故选C. 课堂练习： 1.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当汽车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是 A.绳的拉力等于M的重力 B.绳的拉力大于M的重力 C.物体M向上做匀速运动 D.物体M向上做匀加速运动 √ 汽车匀速向左运动，其速度可分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度v′＝vcos θ，汽车在匀速向左运动的过程中，绳子与水平方向的夹角θ减小，所以v′增大，即物体M向上做加速运动，又因为v′变化不均匀，所以不是匀加速运 动，选项C、D错误； 由于物体M向上做加速运动，由F－mg＝ma可知， 绳子的拉力大于M的重力，选项A错误，B正确. 2.如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，竖直放置，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L.由于微小的扰动，A球沿 ... ...