高考物理 基礎知識梳理專項復習13 第一節(jié) 運動的合成與分解課件.ppt

第一節(jié)運動的合成與分解 課堂互動講練 經(jīng)典題型探究 知能優(yōu)化演練 第一節(jié)運動的合成與分解 基礎知識梳理 基礎知識梳理 一 曲線運動1 速度的方向 質(zhì)點在某一點的速度 沿曲線在這一點的 2 運動的性質(zhì) 做曲線運動的物體 速度的 時刻在改變 所以曲線運動一定是變速運動 3 曲線運動的條件 1 從動力學角度看 物體所受 方向跟它的速度方向不在同一條直線上 2 從運動學角度看 物體的 方向跟它的速度方向不在同一條直線上 切線方向 方向 合外力 加速度 思考感悟1 曲線運動可以是勻變速運動嗎 提示 1 勻變速運動是指在相等的時間內(nèi) 速度的變化相同的運動 即加速度恒定的運動 從動力學角度講 就是物體在恒力作用下的運動 結(jié)合物體做曲線運動的條件 物體所受合外力與速度方向不在同一直線上 若該合力為恒力 物體所做曲線運動就是勻變速曲線運動 二 運動的合成與分解1 分運動和合運動 一個物體同時參與幾個運動 參與的這幾個 都是分運動 物體的 運動就是合運動 2 運動的合成 已知分運動求合運動 叫做運動的合成 1 同一條直線上的兩分運動的合成 同向 反向 2 不在同一條直線上的兩分運動合成時 遵循 運動 實際 相加 相減 平行四邊形定則 3 運動的分解 已知合運動求分運動 叫做運動的分解 1 運動的分解是運動的合成的 2 分解方法 根據(jù)運動的 效果分解或正交分解 思考感悟2 如何判斷合運動 合運動的速度一定大于分運動的速度嗎 提示 2 合運動一定是物體的實際運動不一定 逆過程 實際 課堂互動講練 一 曲線運動的合力 軌跡 速度之間的關系1 合力方向與速度方向的關系物體做曲線運動時 合力的方向與速度方向一定不在同一條直線上 這是判斷物體是否做曲線運動的依據(jù) 2 合力方向與軌跡的關系物體做曲線運動的軌跡一定夾在合力方向和速度方向之間 速度方向與軌跡相切 合力方向指向曲線的 凹 側(cè) 3 速率變化情況判斷 1 當合力方向與速度方向的夾角為銳角時 物體的速率增大 2 當合力方向與速度方向的夾角為鈍角時 物體的速率減小 3 當合力方向與速度方向垂直時 物體的速率不變 名師點睛 做曲線運動的物體 它的速度方向時刻改變 但速度大小不一定改變 加速度的大小和方向不一定改變 即時應用 即時突破 小試牛刀 1 在2010年2月加拿大溫哥華舉行的冬奧會上 進行短道速滑時 滑冰運動員要在彎道上進行速滑比賽 如圖4 1 1為某運動員在冰面上的運動軌跡 圖中關于運動員的速度方向 合力方向正確的是 圖4 1 1 解析 選d 曲線運動中某點的速度方向沿該點的切線方向 并且其運動軌跡將向f方向偏轉(zhuǎn) 故選項d正確 二 對運動的合成與分解的理解1 合運動與分運動的關系 1 運動的獨立性一個物體同時參與兩個 或多個 運動 其中的任何一個運動并不會受其他分運動的干擾 而保持其運動性質(zhì)不變 這就是運動的獨立性原理 雖然各分運動互不干擾 但是它們共同決定合運動的性質(zhì)和軌跡 2 運動的等時性各個分運動與合運動總是同時開始 同時結(jié)束 經(jīng)歷時間相等 不同時的運動不能合成 3 運動的等效性各分運動疊加起來與合運動有相同的效果 2 合運動性質(zhì)的判定根據(jù)合加速度判定合運動是勻變速運動還是非勻變速運動 若合加速度不變 則為勻變速運動 若合加速度變化 包括大小和方向 則為非勻變速運動 3 運動軌跡的判定根據(jù)合加速度方向與合初速度方向判定合運動是直線運動還是曲線運動 若合加速度與合初速度的方向在同一直線上 則為直線運動 否則為曲線運動 例如 1 兩個勻速直線運動的合運動為勻速直線運動或靜止 2 一個勻速運動和一個勻變速運動的合運動是勻變速運動 若二者共線時 為勻變速直線運動 二者不共線時 為勻變速曲線運動 3 兩個勻變速直線運動的合運動為勻變速運動 當合運動的初速度v0合與合運動的加速度a合共線時為勻變速直線運動 如圖4 1 2甲 當合運動的初速度v0合與合運動的加速度a合不共線時為勻變速曲線運動 如圖乙 甲乙圖4 1 2 名師點睛 運動的合成和分解實際上是對速度 加速度和位移的合成與分解 而速度 加速度 位移都是矢量 遵守平行四邊形定則 即時應用 即時突破 小試牛刀 2 如圖4 1 3所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車a 小車下裝有吊著物體b的吊鉤 在小車a與物體b以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運動的同時 吊鉤將物體b向上吊起 a b之間的距離以h h 2t2規(guī)律變化 h為塔吊高 則物體做 圖4 1 3 a 速度大小不變的曲線運動b 速度大小增加的曲線運動c 加速度大小 方向均不變的曲線運動d 加速度大小 方向均變化的曲線運動解析 選bc 由題意得物體b在豎直方向上做勻加速度直線運動 在水平方向上做勻速直線運動 所以其合運動是勻變速曲線運動 加速度不變 但速度增大 b c正確 經(jīng)典題型探究 滿分樣板12分 一條寬度為l的河流 已知船在靜水中的速度為v船 水流速度為v水 那么 1 怎樣渡河時間最短 2 若v船 v水 怎樣渡河位移最小 思路點撥 渡河時間由垂直于河岸的速度大小決定 故欲要渡河時間最短 只有船頭正對河岸 欲要位移最小 只有船的運動軌跡垂直于河岸 解題樣板規(guī)范步驟 該得的分一分不丟 1 如圖4 1 4所示 設船頭斜向上游與河岸成任意角 這時船速在垂直于河岸方向的速度分量為v合 v船sin 2分 圖4 1 4 圖4 1 5 答案 見解題樣板 互動探究1例1中 若v船 v水 怎樣渡河船漂下的距離最短 解析 如果水流速度大于船在靜水中的航行速度 則不論船的航向如何 總是被水沖向下游 怎樣才能使漂下的距離最短呢 如圖所示 設船頭v船與河岸成一定的角度 合速度v合與河岸成 角 可以看出 角越大 船漂下的距離s越短 那么 在什么條件下 角最大呢 答案 見解析 如圖4 1 6甲所示 在不計滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下 當小車以速度v勻速向右運動到繩子與水平方向的夾角為 時 物體a的速度多大 思路點撥 繩子末端在車上隨車運動 則車速為合速度 然后由運動實際效果進行分解 作出平行四邊形 即可求解 圖4 1 6 解析 車水平向右的速度 也就是繩子末端的運動速度 為合速度 它的兩個分速度v1 v2如圖乙所示 其中v2就是拉動繩子的速度 它等于a上升的速度 由圖乙得 va v2 vcos 答案 vcos 規(guī)律總結(jié) 繩的末端的運動可看作兩個分運動的合成 1 沿繩的方向被牽引 繩長