知识网络建构与学科素养提升一、“绳(杆)关联物体”的速度分解问题1
模型特点沿绳(杆)方向的速度分量大小相等
思路与方法合速度→绳(杆)拉物体的实际运动速度 v分速度→方法:v1与 v2的合成遵循平行四边形定则
解题的原则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等求解
常见的模型如图所示
[例 1] (多选)如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为 m,水的阻力恒为 f,当轻绳与水面的夹角为 θ 时,船的速度为 v,人的拉力大小为 F,则此时( )A
人拉绳行走的速度为 vcos θB
人拉绳行走的速度为C
船的加速度为D
船的加速度为解析 船的运动产生了两个效果:一是使滑轮与船间的绳缩短,二是使绳绕滑轮顺时针转动,因此将船的速度按如图所示进行分解,人拉绳行走的速度 v 人=v∥=vcos θ,选项 A正确,B 错误;绳对船的拉力等于人拉绳的力,即绳的拉力大小为 F,与水平方向成 θ 角,因此 Fcos θ-f=ma,解得 a=,选项 C 正确,D 错误
答案 AC[针对训练 1] A、B 两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上,现物体 A 以 v1的速度向右匀速运动,当绳被拉成与水平面夹角分别是 α、β 时,如图所示
物体 B 的运动速度 vB为(绳始终有拉力)( )A
解析 设物体 B 的运动速度为 vB,此速度为物体 B 合运动的速度
根据它的实际运动效果,两分运动分别为沿绳收缩方向的分运动,设其速度为 v 绳 B;垂直绳方向的圆周运动,速度分解如图甲所示,则有 vB= ①;物体 A 的合运动对应的速度为 v1,它也产生两个分运动效果,分别是沿绳伸长方向的分运动,设其速度为 v 绳 A;垂直绳方向的圆周运动,它的速度分解如图乙所示,则 v 绳 A=v1cos α ②;由于对应同一根绳,