繩拉物牽連速問(wèn)題

1、 繩拉物牽連速度問(wèn)題 -速度的合成與分解教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1能夠運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解思路解決牽連速度問(wèn)題2理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，會(huì)進(jìn)行相關(guān)的判斷3能根據(jù)運(yùn)動(dòng)效果對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解4. 能用“微元法”處理牽連問(wèn)題（二）過(guò)程與方法通過(guò)對(duì)繩或桿作用下物體運(yùn)動(dòng)的分解，進(jìn)一步掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解，同時(shí)理解運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性、獨(dú)立性等特點(diǎn)。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)與生活當(dāng)中的興趣教學(xué)重點(diǎn)：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)： 按照效果對(duì)繩拉物體運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分解 教學(xué)過(guò)程：一、新課引入分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1、一物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，各自產(chǎn)生效果（v分、s分

2、）互不干擾，即：獨(dú)立性2、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)同時(shí)開(kāi)始、進(jìn)行、同時(shí)結(jié)束，即：同時(shí)性3、合運(yùn)動(dòng)是由各分運(yùn)動(dòng)共同產(chǎn)生的總運(yùn)動(dòng)效果，合運(yùn)動(dòng)與各分運(yùn)動(dòng)總的運(yùn)動(dòng)效果可以相互替代，即：等效性本節(jié)課討論在日常生活中常見(jiàn)的繩或桿作用下物體的運(yùn)動(dòng)的合成與分解二、講授新課（一）、“抽繩”問(wèn)題處理速度分解的思路1、選取合適的連結(jié)點(diǎn)（該點(diǎn)必須能明顯地體現(xiàn)出參與了某個(gè)分運(yùn)動(dòng)）2、確定該點(diǎn)合速度方向（通常以物體的實(shí)際速度為合速度）且速度方向始終不變3、確定該點(diǎn)合速度（實(shí)際速度）的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果從而依據(jù)平行四邊形定則確定分速度方向。一般情況下，分運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)在： 沿繩（桿）方向的伸長(zhǎng)或收縮運(yùn)動(dòng)；垂直于繩（桿）方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。4、作出速

3、度分解的示意圖，尋找速度關(guān)系關(guān)鍵：沿繩（桿）的方向上的速度大小相等（二）、應(yīng)用舉例【例題1】如圖所示，在一光滑水平面上放一個(gè)物體，人通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)高處的定滑輪拉物體，使物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，人以大小不變的速度v運(yùn)動(dòng)。當(dāng)繩子與水平方向成角時(shí)，物體前進(jìn)的瞬時(shí)速度是多大？解法一：應(yīng)用微元法設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t，物體前進(jìn)的位移s1=BC，如圖所示.過(guò)C點(diǎn)作CDAB，當(dāng)t0時(shí)，BAC極小，在ACD中，可以認(rèn)為AC=AD，在t時(shí)間內(nèi)，人拉繩子的長(zhǎng)度為s2=BD，即為在t時(shí)間內(nèi)繩子收縮的長(zhǎng)度.由圖可知：BC=由速度的定義：物體移動(dòng)的速度為v物=人拉繩子的速度v= 由解之：v物=解法二：應(yīng)用合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系繩子牽引物

4、體的運(yùn)動(dòng)中，物體實(shí)際在水平面上運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)，所以物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度v物是合速度，將v物按如圖所示進(jìn)行分解其中：v=v物cos，使繩子收縮v=v物sin，使繩子繞定滑輪上的A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)所以v物=（略）解法三：應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化及守恒定律由題意可知：人對(duì)繩子做功等于繩子對(duì)物體所做的功人對(duì)繩子的拉力為F，則對(duì)繩子做功的功率為P1=Fv；繩子對(duì)物體的拉力，由定滑輪的特點(diǎn)可知，拉力大小也為F，則繩子對(duì)物體做功的功率為P2=Fv物cos，因?yàn)镻1=P2所以v物=【例題2】如圖所示，汽車(chē)沿水平路面以恒定速度v向右前進(jìn)，則當(dāng)拉繩與水平方向成角時(shí)，被吊起的物體B的速度為vB= ，物體下降的運(yùn)動(dòng)是_(填“

5、加速”、“減速”、“勻速”） 解：運(yùn)動(dòng)的合成與分解【例題3】如圖所示，均勻直桿上連著兩個(gè)小球A、B，不計(jì)一切摩擦.當(dāng)桿滑到如圖位置時(shí)，B球水平速度為vB，加速度為aB，桿與豎直夾角為，求此時(shí)A球速度和加速度大小解析：分別對(duì)小球A和B的速度進(jìn)行分解，設(shè)桿上的速度為v則對(duì)A球速度分解，分解為沿著桿方向和垂直于桿方向的兩個(gè)速度。v=vAcosa對(duì)B球進(jìn)行速度分解，得到v=vBsina聯(lián)立得到vA=vBtana加速度也是同樣的思路，得到aA=aBtana練習(xí)：如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度（A）大小和方向均不變（B）大小不變，方向改變（C）大小改變，方向不變（D）大小和方向均改變解析:本題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解。橡皮參與了水平向右和豎直向上的分運(yùn)動(dòng)，由于橡皮向右運(yùn)動(dòng)的位移一定等于向上運(yùn)動(dòng)的位移，所以，在豎直方向上也以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，vx和vy恒定，則v合恒定，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向