2021高考物理一轮复习第四单元曲线运动万有引力与航天核心素养提升__科学思维系列四学案新人教版

1、核心素养提升科学思维系列(四)应用合成与分解观点解决两个典型模型模型1小船渡河模型 1船的实际运动：是水流的运动和船相对静水的运动的合运动2三种速度：船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v.3两类问题、三种情景渡河时间最短当船头方向垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间tmin渡河位移最短如果v船v水，当船头方向与上游河岸夹角满足v船cosv水时，合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于河宽d如果v船v水，当船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直时，渡河位移最短，等于 一小船渡河，河宽d180 m，水流速度v12.5 m/s，若船在静水中的速度为v25 m/s.(1)欲使船在最短的时间内渡河

2、，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？(2)欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？【解析】(1)欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向当船头垂直河岸时，如图甲所示合速度为斜向下游方向，垂直分速度为v25 m/st s36 s，v m/s，xvt90 m.(2)欲使船渡河航程最短，应垂直河岸渡河，船头应朝上游与垂直河岸方向成某一夹角如图乙所示，有v2sinv1，得30.所以当船头向上游偏30时航程最短xd180 m，t s24 s.【答案】见解析高分技法“三模型、两方案”解决小船渡河问题1我国无人艇装上相控阵雷达如图所示，某无人艇位于与对岸的最近距离为20

3、m的o点处，从o点向下游20 m处有一危险区，当时水流速度为17 m/s，为了使无人艇避开危险区沿直线到达对岸，无人艇在静水中的速度大小至少是(c)a20 m/s b20 m/sc25.5 m/s d50 m/s解析：若无人艇刚好避开危险区，无人艇应沿op方向以速度v行驶，如图所示v1为水流速度，无人艇在静水中的速度至少应为v2v1sin.显然无人艇沿其他方向，如沿oq以速度v行驶时，在静水中的速度要大于v2.则无人艇在静水中的速度至少为v2v1sin25.5 m/s，c项正确模型2绳(杆)端关联速度模型 1关联速度的特点用绳、杆相牵连的物体，在运动过程中，其两物体的速度通常不同，但物体沿绳或

4、杆方向的速度分量大小相等2解题方法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.直观情景 如图所示，用一小车通过轻绳提升一滑块，滑块沿竖直光滑杆上升，某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为，此时小车的速度为v0，则此时滑块竖直上升的速度为()av0 bv0sincv0cos d.【解析】小车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，如图所示，根据平行四边形定则，有v0cosv绳，而滑块的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，则有v滑cosv绳，由于两绳子相互垂直，所以，则由以上两式可得，滑块的速度就等于小车的速度【答案】a高分技法绳(杆)牵连物体的分析技巧(1)先确定合速度的方向(物体实际运动方向).(2)分析合运动所产生的实际效果：一方面使绳或杆伸缩；另一方面使绳或杆转动.(3)确定两个分速度的方向：沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度，而沿绳或杆方向的分速度大小相同.2如图所示，长为l的直棒一端可绕固定轴o转动，另一端搁在水平升降台上，升降平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为时，棒的角速度为(d)a. b.c. d.解析：棒与平台接