【高中物理】運動的合成與分解專題：關(guān)聯(lián)運動課件-2023-2024學(xué)年高一下物理人教版（2019）必修第二冊

5.2運動的合成與分解關(guān)聯(lián)速度專題小明同學(xué)用一個距離手3m高的定滑輪拉住重100N的物體，從滑輪正下方沿水平方向移動4m，如下圖所示，若不計繩重和摩擦，他至少做了多少功

（）A．200JB.300JC.400JD.250J這是一條初中物理的習(xí)題，直接求解人做的功是不行的，為什么？這是因為人的運動是水平的，但是人沿繩子用力的方向卻是傾斜且變化的，這兩者之間的速度或位移是什么關(guān)系呢？我們先從生活中的一個情境入手：問題：如圖所示，岸上的小車A以速度v勻速向左運動，用繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪和小船B相連。1.在相等的時間內(nèi)，小車A和小船B運動的位移相等嗎？(1)不相等。如圖，船的位移x船大于車的位移x車＝l1－l2。2.小車A和小船B某一時刻的速度大小相等嗎？如果不相等，哪個速度大？不相等，船的速度大于車的速度。3.從運動的合成與分解的角度看，小船上P點的速度可以分解為哪兩個分速度？如圖，P點速度可以分解為沿繩方向的分速度和垂直于繩方向的分速度。繩子的速度一定是分速度船的實際速度一定是合速度船的一個分運動是沿繩子方向收縮，另一個分運動是不斷改變船的運動方向，所以這個分運動是垂直于繩子方向的，這是輔助運動。4.若某時刻連接船的繩與水平方向的夾角為α，則船的速度是多大？由v＝v船cosα得v船＝例1:如圖所示，汽車通過繩子繞過定滑輪連接重物M一起運動，不計滑輪摩擦和繩子質(zhì)量，已知汽車以v勻速向左運動，繩子與水平方向夾角為θ，重物M的速度用vM表示。則（

）A．重物做勻速運動B．重物做勻變速運動C．vM＝vcosθD．v＝vMcosθC

繩、桿關(guān)聯(lián)問題是指物拉繩(桿)或繩(桿)拉物問題．高中階段研究的繩都是不可伸長的，桿都是不可伸長和不可壓縮的，即繩或桿的長度不會改變，所以解題的原則是：把物體的實際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)兩個分量，根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解．關(guān)聯(lián)速度例2.如圖所示，汽車通過滑輪拉重物A，汽車沿水平方向向右勻速運動，滑輪與繩的摩擦不計，則物體的運動情況是()A．勻速上升

B．加速上升C．先加速后減速

D．減速上升B一個關(guān)聯(lián)速度，一個直接速度例3：在固定斜面體上放置物體B，B物體用繩子通過定滑輪與物體A相連，A穿在光滑的豎直桿上，當(dāng)B以速度v0勻速沿斜面體下滑時，使物體A到達(dá)如圖所示位置，繩與豎直桿的夾角為θ，連接B的繩子始終與斜面體平行，則物體A上升的速度是（）D兩個都關(guān)聯(lián)速度例4：如圖所示，AB桿和墻的夾角為θ時，桿的A端沿墻下滑的速度大小為v1，B端沿地面的速度大小為v2，則v1、v2的關(guān)系是()A．v1＝v2

B．v1＝v2cosθC．v1＝v2tanθ

D．v1＝v2sinθC兩個都關(guān)聯(lián)速度的桿模型例5：如圖所示，水平光滑長桿上套有一物塊Q，跨過懸掛于O點的輕小光滑圓環(huán)的輕繩一端連接Q，另一端懸掛一物塊P。設(shè)輕繩的左邊部分與水平方向的夾角為θ，初始時θ很小?，F(xiàn)將P、Q由靜止同時釋放，關(guān)于P、Q以后的運動下列說法正確的是(

)A．當(dāng)θ＝60°時，P、Q的速度之比是3∶2B．當(dāng)θ＝90°