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运动的合成与分解实例分析
——关联速度问题
学习目标:
1.理解合运动、分运动、运动的合成、运动的分解的概念,掌握运动的合成与分解的方法。
2.能运用运动的合成与分解的知识分析一些实际运动问题。
学科素养:
1.物理观念:知道分运动与合运动;理解运动的合成与运动的分解;会利用平行四边形定则计算分速度、合速度及分位移、合位移。
2.科学思维:会利用所学知识分析解决实际运动问题。
教学过程:
一、提出概念
“关联”速度问题:指物体斜着拉绳(杆)或绳(杆)斜着拉物体时,两端所连接物体的速度关系问题。
例如:
二、提出问题:在一棵大树下有张石凳子,上面水平摆放着一排香蕉。一只小猴子看见了,它想一次拿到更多的香蕉,它怎么办呢?
三、解决办法:如下图,小猴子为了一次拿到更多的香蕉,它紧抓住软藤摆下,同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端,使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右方向运动。已知老猴子以恒定大小为v拉动软藤,当软藤与竖直成θ角时,则小猴子的水平运动速度大小为( )
A.vcosθ B.v/sinθ
C. V/cosθ D.vtanθ
由图可知正确答案为B
总结:猴子的实际运动:沿石凳水平向右的运动
它参与的两个分运动:
1.跟随树藤向上的运动;
2.以老猴的手为圆心,以到小猴的距离为半径的圆周运动。
四、例题分析:
如右图,在一棵大树下有张石凳子,上面水平摆放着一排香蕉。小猴子为了一次拿到更多的香蕉,它紧抓住软藤摆下,同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端,使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右方向运动。由图可知:答案应选B
如图所示,人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A,人以速度v0向左匀速拉绳,某一时刻,绳与竖直杆的夹角为θ,与水平面的夹角为α,此时物块A的速度v1为( )
A.v0 sinαcosθ ??B. v0 sinαsinθ
C.v0 cosα/cosθ ??D.v0cosα/sinθ
解析:v0 cos α=v1 cosθ
正确答案为C
五、归纳总结:
“关联”速度的分解规律
(1)分解依据
①物体的实际运动是合运动。
②由于绳(杆)不可伸长,所以绳(杆)两端所连物体沿绳(杆)方向的分速度大小相等。
(2)分解方法:将物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和沿绳(杆)的两个分量。
(3)常见的速度分解情形如下
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