魯科版必修二 第3章 第1節(jié) 運(yùn)動的合成與分解 課件（39張）.pptx

第1節(jié)運(yùn)動的合成與分解 一 運(yùn)動的獨(dú)立性閱讀教材第47 48頁 運(yùn)動的獨(dú)立性 部分 知道合運(yùn)動與分運(yùn)動及運(yùn)動的獨(dú)立性 1 合運(yùn)動與分運(yùn)動 如果一個物體同時參與 運(yùn)動 那么物體實際發(fā)生的運(yùn)動就叫做那幾個運(yùn)動的 那幾個運(yùn)動就叫做這個實際運(yùn)動的 2 運(yùn)動的獨(dú)立性 一個物體同時參與幾個運(yùn)動 各方向上的運(yùn)動互不 各自 都遵守各自相應(yīng)的規(guī)律 幾個 合運(yùn)動 分運(yùn)動 影響 獨(dú)立 思維拓展如圖1所示 一名92歲的南非婦女從距地面大約2700米的飛機(jī)上 與跳傘教練綁在一起跳下 成為南非已知的年齡最大的高空跳傘者 假設(shè)沒有風(fēng)的時候 落到地面所用的時間為t 而實際上在下落過程中受到了水平方向的風(fēng)的影響 則實際下落所用時間 大于 等于 小于 t 圖1 解析根據(jù)運(yùn)動的獨(dú)立性 水平風(fēng)力并不影響跳傘者在豎直方向的運(yùn)動規(guī)律 有風(fēng)與無風(fēng)的情況下 下落時間均為t 答案等于 二 運(yùn)動合成與分解的方法閱讀教材第49 50頁 運(yùn)動合成與分解的方法 部分 知道運(yùn)動的合成與分解遵從平行四邊形定則 1 運(yùn)動的合成 由已知的分運(yùn)動求 的過程 2 運(yùn)動的分解 由已知的合運(yùn)動求 的過程 3 運(yùn)動的合成與分解實質(zhì)是對物體的 加速度 位移等物理量進(jìn)行合成與分解 4 運(yùn)動的合成與分解遵從 定則 1 如果兩個分運(yùn)動方向在同一直線上 求合運(yùn)動時直接進(jìn)行 加減 2 如果兩個分運(yùn)動方向不在同一直線上 而是成一定夾角 根據(jù) 進(jìn)行合成與分解 合運(yùn)動 分運(yùn)動 速度 平行四邊形 代數(shù) 平行四邊形定則 思考判斷 1 合速度就是兩分速度的代數(shù)和 2 合速度不一定大于任一分速度 3 合位移一定大于任意一個分位移 4 運(yùn)動的合成就是把兩個分運(yùn)動加起來 5 運(yùn)動的分解就是把一個運(yùn)動分成兩個完全相同的運(yùn)動 6 運(yùn)動的合成與分解遵循平行四邊形定則 答案 1 2 3 4 5 6 運(yùn)動的合成與分解 要點(diǎn)歸納 1 合運(yùn)動與分運(yùn)動的四個特性 1 等效性 各分運(yùn)動的共同效果與合運(yùn)動的效果相同 2 等時性 各分運(yùn)動與合運(yùn)動同時發(fā)生 同時結(jié)束 時間相同 3 獨(dú)立性 各分運(yùn)動之間互不相干 彼此獨(dú)立 互不影響 4 同體性 各分運(yùn)動與合運(yùn)動是同一物體的運(yùn)動 2 合運(yùn)動與分運(yùn)動的判定方法在一個具體運(yùn)動中物體實際發(fā)生的運(yùn)動往往是合運(yùn)動 這個運(yùn)動一般就是相對于地面發(fā)生的運(yùn)動 或者說是相對于靜止參考系的運(yùn)動 3 合運(yùn)動與分運(yùn)動的求解方法不管是運(yùn)動的合成還是分解 其實質(zhì)是對運(yùn)動的位移s 速度v和加速度a的合成與分解 因為位移 速度 加速度都是矢量 所以求解時遵循的原則是矢量運(yùn)算的平行四邊形定則 或三角形定則 4 分解運(yùn)動的方法 1 一般來說 在沒有限制的情況下 一個合速度可以分解成無數(shù)組分速度 然而在實際問題中 分速度的大小 方向是客觀的 不能隨意確定 因此對速度進(jìn)行分解應(yīng)建立在對物體運(yùn)動效果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上 2 正確地進(jìn)行速度分解必須解決好兩個問題 確認(rèn)合速度 它應(yīng)是物體的實際速度 確定合速度的實際運(yùn)動效果 從而確定分速度的方向 常常根據(jù)產(chǎn)生的位移來確定運(yùn)動效果 精典示例 例1 2016年1月 國際救援組織為被基地組織控制的伊拉克難民投放物資 直升機(jī)空投物資時 可以停留在空中不動 設(shè)投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘的作用在空中能勻速下落 無風(fēng)時落地速度為5m s 若飛機(jī)停留在離地面100m高處空投物資 由于水平風(fēng)的作用 使降落傘和物資獲得1m s的水平向北的速度 求 圖2 1 物資在空中運(yùn)動的時間 2 物資在落地時速度的大小 3 物資在下落過程中水平方向移動的距離 解析如圖所示 物資的實際運(yùn)動可以看作是豎直方向的勻速直線運(yùn)動和水平方向的勻速直線運(yùn)動兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動 針對訓(xùn)練1 如圖3所示 豎直放置的玻璃管中注滿清水 且其兩端均封閉 玻璃管內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中以v1 0 1m s的速度勻速上浮 紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時 使玻璃管水平向右勻速運(yùn)動 測得紅蠟塊的實際運(yùn)動方向與水平方向的夾角為30 則 圖3 1 玻璃管水平方向的移動速度v2約為 m s 2 若玻璃管的長度為1 0m 則當(dāng)紅蠟塊從玻璃管底端上浮到頂端的過程中 玻璃管水平運(yùn)動的距離約為 m 合運(yùn)動的性質(zhì) 要點(diǎn)歸納 1 合運(yùn)動的性質(zhì)判斷 2 互成角度的兩個直線運(yùn)動的合成 精典示例 例2 物體在直角坐標(biāo)系xoy所在的平面內(nèi)由o點(diǎn)開始運(yùn)動 其沿坐標(biāo)軸方向的兩個分速度隨時間變化的圖象如圖4所示 則對該物體運(yùn)動過程的描述正確的是 圖4a 物體在0 3s做直線運(yùn)動b 物體在3 4s做直線運(yùn)動c 物體在3 4s做曲線運(yùn)動d 物體在0 3s做變加速運(yùn)動 解析物體在0 3s內(nèi) x方向做vx 4m s的勻速直線運(yùn)動 y方向做初速度為0 加速度ay 1m s2的勻加速直線運(yùn)動 合初速度v0 vx 4m s 合加速度a ay 1m s2 所以物體的合運(yùn)動為勻變速曲線運(yùn)動 如圖甲所示 a d錯誤 物體在3 4s內(nèi) x方向做初速度vx 4m s 加速度ax 4m s2的勻減速直線運(yùn)動 y方向做初速度vy 3m s ay 3m s2的勻減速直線運(yùn)動 合初速度大小v 5m s 合加速度大小a 5m s2 v a方向恰好相反 所以物體的合運(yùn)動為勻減速直線運(yùn)動 如圖乙所示 b正確 c錯誤 答案b 合運(yùn)動的運(yùn)動性質(zhì)及軌跡的判斷方法 1 根據(jù)兩分運(yùn)動的加速度應(yīng)用平行四邊形定則求合加速度 判定合加速度是否變化 若變化 是變加速運(yùn)動 若不變 一定是勻變速運(yùn)動 2 根據(jù)兩分運(yùn)動的初速度應(yīng)用平行四邊形定則求合初速度 3 根據(jù)合初速度與合加速度的方向關(guān)系判定軌跡 若合加速度恒定不變 合初速度與合加速度在同一直線上 做勻變速直線運(yùn)動 合初速度與合加速度不在同一直線上 做勻變速曲線運(yùn)動 若合加速度變化 則根據(jù)合加速度的變化情況具體分析運(yùn)動軌跡 針對訓(xùn)練2 多選 在光滑水平面上有一質(zhì)量為2kg的物體 受幾個共點(diǎn)力作用做勻速直線運(yùn)動 現(xiàn)突然將與速度反方向的2n的力水平旋轉(zhuǎn)90 則關(guān)于物體運(yùn)動情況的敘述正確的是 答案bc 小船渡河問題 要點(diǎn)歸納 1 小船參與的兩個分運(yùn)動 1 船相對水的運(yùn)動 即船在靜水中的運(yùn)動 它的方向與船頭的指向相同 2 船隨水漂流的運(yùn)動 它的方向與河岸平行 2 兩類最值問題 圖5 圖6 圖7 精典示例 例3 小船在200m寬的河中橫渡 水流速度是2m s 小船在靜水中的航速是4m s 求 1 要使小船渡河耗時最少 應(yīng)如何航行 2 要使小船航程最短 應(yīng)如何航行 答案 1 船頭正對河岸航行耗時最少 最短時間為50s 2 船頭偏向上游 與河岸成60 角 最短航程為200m 針對訓(xùn)練3 如圖8所示 一艘小船要從o點(diǎn)渡過一條兩岸平行 寬度為d 100m的河流 已知河水流速為v1 4m s 小船在靜水中的速度為v2 2m s b點(diǎn)距正對岸的a點(diǎn)s0 173m 下面關(guān)于該船渡河的判斷 其中正確的是 圖8 a 小船過河的最短航程為100mb 小船過河的最短時間為25sc 小船可以在對岸a b兩點(diǎn)間任意一點(diǎn)靠岸d 小船過河的最短航程為200m 答案d 要點(diǎn)歸納 繩聯(lián)物體 指物體拉繩 桿 或繩 桿 拉物體的問題 下面為了方便 統(tǒng)一說 繩 1 物體的實際速度一定是合速度 分解時兩個分速度方向應(yīng)取沿繩方向和垂直繩方向 2 由于繩不可伸長 一根繩兩端物體沿繩方向的速度分量相等 繩聯(lián)物體 的速度分解問題 精典示例 例4 如圖9所示 汽車甲以速度v1拉汽車乙前進(jìn) 乙的速度為v2 甲 乙都在水平面上運(yùn)動 拉汽車乙的繩子與水平方向夾角為 求v1 v2 圖9 解析將乙車實際運(yùn)動的速度分解為沿繩方向和