2018届高考物理三轮冲刺学案

三轮冲刺--曲线运动、平抛运动、圆周运动“关联”速度问题 考点剖析 1．“关联”速度 绳、杆等有长度的物体，在运动过程中，如果两端点的速度方向不在绳、杆所在直线上，两端的速度通常是不一样的，但两端点的速度是有联系的，称之为“关联”速度。由于高中研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长和压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题的原则是把物体的实际速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）两个分量，根据沿绳（杆）方向的分速度大小相同求解。 2．分析“关联”速度的基本步骤 a．确定研究对象，绳 杆 、物接触点 b．确定合运动方向，即物体实际运动的方向 c．分析这个合运动所产生的实际效果，使绳或杆伸缩的效果使绳或杆转动的效果 d．确定两个分速度的方向，沿绳或杆方向的分速度垂直于绳或杆方向的分速度 3、规律总结: 绳（或杆）端速度分解方法 a．确定绳（或杆）端的定点。绳（或杆）两端物体运动时，绳（或杆）在转动，若绳（或杆）的一端不动，另一端运动，则不动的一端为定点；若绳（或杆）的两端均在运动，则欲分解的速度对应的物体端为动点，另一端为等效定点。本例中滑轮右侧这段绳的上端为定点，与B相连的下端为动点。 b．速度分解的方向。确定定点之后，动点（研究对象）的速度可分解为沿绳（或杆）伸长（或缩短）的方向和垂直绳（或杆）使绳（或杆）绕定点转动的方向。牢牢记住实际速度是合速度。 c．绳（或杆）两端物体均在运动，则沿绳（或杆）的方向（弹力方向）速度相等。 典例精析 1、如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别用轻绳连接并跨过定滑轮（不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）。在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中 A．物体A也做匀速直线运动 B．绳子的拉力始终大于物体A所受的重力 C．物体A的速度小于物体B的速度 D．地面对物体B的支持力逐渐增大 【答案】BCD 【解析】将B的运动沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，沿绳子方向上的分速度等于A物体的速度，根据平行四边形定则求出A的速度与B的速度的关系。以绳子与物体B的结点为研究对象，将B的速度分解成绳子伸长的速度v1和垂直绳子方向的速度v2，如图所示。 v1=vcosθ，绳子伸长的速度等于物体A上升的速度，即vA=v1=vcosθ，物体B向右运动时θ减小，所以vA增大，物体B匀速向右运动则物体A加速上升，处于超重状态，绳子拉力始终大于物体A所受的重力；θ减小并无限趋近于0，则物体A无限趋近于匀速运动，故物体A上升的加速度在减小，所以绳子的拉力FT减小，地面对B的支持力FNB=mBg－FTsinθ逐渐增大。故选BCD。 考点：运动的合成与分解；超重和失重；力的分解 2、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 A．v2=v1 B．v2=2v1 C．v2=v1 D．v2=v1 【答案】C 【解析】 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，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。 考点：运动的合成与分解 对点训练 1．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FT，则此时 A．人拉绳行走的速度为vcosθ B．人拉绳行走的速度为 C．船的加速度为 D．船的加速度为 【答案】AC 【解析】船的运动是合运动，它实际上是同时参与了两个分运动；一是沿绳方向的直线运动，二是以滑轮为圆心转动的分运动（即垂直于绳方向的分运动），因此将船的 ... ...