2020學(xué)年高中物理 第一章 拋體運(yùn)動(dòng) 第2講 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 粵教版ppt課件

1、第一章第2講運(yùn)動(dòng)的合成與分解目標(biāo)定位1.理解運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng).2.掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法平行四邊形定則.3.會(huì)用平行四邊形定則分析速度、位移的合成與分解問題.1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥 2課堂講義 理解深化探究3對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋一、分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)如果一個(gè)物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效果跟另外兩個(gè)運(yùn)動(dòng)共同產(chǎn)生的 ，我們就把這一物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫做這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的 ，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做這一實(shí)際運(yùn)動(dòng)的 .預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥效果相同合運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)二、運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中的任意一個(gè)分運(yùn)動(dòng)并不因?yàn)橛衅渌诌\(yùn)動(dòng)而有所改變，即兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)_ ，這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性.獨(dú)立進(jìn)行、彼此

2、互不影響三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.定義(1)運(yùn)動(dòng)的合成：已知分運(yùn)動(dòng)求 .(2)運(yùn)動(dòng)的分解：已知合運(yùn)動(dòng)求 .2.法則：遵循矢量運(yùn)算法則 .合運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)平行四邊形定則3.舉例：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)互相垂直時(shí)，請(qǐng)分別作出s1、s2的合位移，v1、v2的合速度.(如圖1所示)圖1答案想一想在滿足平行四邊形定則的前提下，可以將物體的速度任意分解嗎？答案不可以.對(duì)物體速度的分解既要遵循平行四邊形定則，又要根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果，不能脫離物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果任意分解.課堂講義 理解深化探究一、對(duì)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的理解1.合運(yùn)動(dòng)的判定：在一個(gè)具體運(yùn)動(dòng)中，物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)往往是物體相對(duì)于靜止地面的運(yùn)動(dòng)或相對(duì)于靜止參考系

3、的運(yùn)動(dòng).2.分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(1)等效性：各分運(yùn)動(dòng)的共同作用效果與合運(yùn)動(dòng)的作用效果相同.(2)等時(shí)性：各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生和結(jié)束.(3)獨(dú)立性：各分運(yùn)動(dòng)之間互不相干、彼此獨(dú)立、互不影響.在解決此類問題時(shí)，要深刻理解“等效性”；利用“等時(shí)性”把兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)；堅(jiān)信兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的“獨(dú)立性”；放心大膽地在兩個(gè)方向上分別研究.例1如圖2所示，一名92歲的南非婦女從距地面大約2 700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(shí)候，落到地面所用的時(shí)間為t，而實(shí)際上在下落過程中受到了水平方向的風(fēng)的影響，則實(shí)際下落所用時(shí)間()A.仍為t B.大于t

4、C.小于t D.無(wú)法確定圖2解析水平風(fēng)力并不影響跳傘者在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有風(fēng)與無(wú)風(fēng)的情況下，下落時(shí)間均為t，故A正確.答案A二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)質(zhì)：運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)質(zhì)上是對(duì)描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的位移、速度及加速度的合成與分解.2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法：位移、速度、加速度都是矢量，因此運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循矢量運(yùn)算法則，應(yīng)用平行四邊形定則進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成與分解.3.小船渡河問題(1)渡河時(shí)間最短問題若要渡河時(shí)間最短，由于水流速度始終沿河道方向，不能提供指向河對(duì)岸的分速度.因此只要使船頭垂直于河岸航行即可.由圖3可知，圖3(2)渡河位移最短問題(v水v船)圖4船頭與上游的夾

5、角滿足如圖4所示.4.“繩聯(lián)物體”的速度分解問題“繩聯(lián)物體”指物拉繩(桿)或繩(桿)拉物問題(下面為了方便，統(tǒng)一說“繩”).解題原則是：把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩和平行于繩的兩個(gè)分量.例2質(zhì)量m2 kg的物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，其分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖線如圖5(a)、(b)所示，求：圖5(1)物體所受的合力；解析物體在x方向：ax0；根據(jù)牛頓第二定律：F合may1 N，方向沿y軸正方向.答案1 N，方向沿y軸正方向(2)物體的初速度；解析由題圖可知vx03 m/s，vy00，則物體的初速度為v03 m/s，方向沿x軸正方向.答案3 m/s，方向沿x軸正方向(3)t8 s時(shí)物體的速度

6、；解析由題圖知，t8 s時(shí)，vx3 m/s，vy4 m/s，即速度方向與x軸正方向的夾角為53.答案5 m/s，方向與x軸正方向的夾角為53(4)t4 s內(nèi)物體的位移.例3小船在200 m寬的河中橫渡，水流速度是2 m/s，小船在靜水中的航速是4 m/s.求：(1)要使小船渡河耗時(shí)最少，應(yīng)如何航行？解析如圖甲所示，船頭始終正對(duì)河對(duì)岸航行時(shí)耗時(shí)最少，答案船頭正對(duì)河岸航行耗時(shí)最少，最短時(shí)間為50 s.(2)要使小船航程最短，應(yīng)如何航行？解析如圖乙所示，航程最短為河寬d，即應(yīng)使v合的方向垂直于河對(duì)岸，故船頭應(yīng)偏向上游，與河岸成角，答案船頭偏向上游，與河岸成60角，最短航程為200 m.三、合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)

7、的判斷分析兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)平行四邊形定則，求出合運(yùn)動(dòng)的合初速度v0和合加速度a，然后進(jìn)行判斷.(1)若a0時(shí)，物體沿合初速度v0的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)若a0且a與v0的方向共線時(shí)，物體做直線運(yùn)動(dòng)，a恒定時(shí)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).(3)若a0且a與v0的方向不共線時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，a恒定時(shí)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng).例4如圖6所示，豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以速度v勻速上浮.紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管由靜止水平勻加速向右運(yùn)動(dòng)，則蠟塊的軌跡可能是()A.直線P B.曲線QC.曲線R D.無(wú)法確定圖6解析紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運(yùn)

8、動(dòng)，在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力水平向右，合力方向與合速度方向不共線，紅蠟塊的軌跡應(yīng)為曲線，A錯(cuò)誤；由于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力應(yīng)指向曲線彎曲的一側(cè)，故B正確，C、D錯(cuò)誤.答案B借題發(fā)揮互成角度的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：(1)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)合成時(shí)，由于其加速度與合速度不在同一條直線上，故合運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng).(3)兩個(gè)都是從靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng).(4)兩個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)，但一定是勻變速運(yùn)動(dòng).對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋對(duì)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的理解

9、1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成，下列說法中正確的是()A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大B.合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大C.分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定與它們合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等D.合運(yùn)動(dòng)的速度可以比每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度小解析根據(jù)平行四邊形定則，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能與分速度相等，故A錯(cuò)誤.分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故B錯(cuò)誤.答案CD合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷2.塔式起重機(jī)模型如圖7所示，小車P沿吊臂向末端M水平勻速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將物體Q從地面豎直向上勻加速吊起，下列選項(xiàng)中能大致反映Q運(yùn)動(dòng)軌跡的是()圖7解析物體Q參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；水平分運(yùn)動(dòng)無(wú)

10、加速度，豎直分運(yùn)動(dòng)加速度向上，故物體合運(yùn)動(dòng)的加速度向上，故軌跡向上彎曲，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.答案B運(yùn)動(dòng)的合成與分解3.豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)蠟塊能在水中以0.1 m/s的速度勻速上浮.在蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng)，測(cè)得蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與水平方向成30角，如圖8所示.若玻璃管的長(zhǎng)度為1.0 m，在蠟塊從底端上升到頂端的過程中，玻璃管水平方向的移動(dòng)速度和水平運(yùn)動(dòng)的距離為()A.0.1 m/s,1.73 m B.0.173 m/s,1.0 mC.0.173 m/s,1.73 m D.0.1 m/s,1.0 m圖8解析設(shè)蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度為v1，位移為s1，蠟塊隨玻璃管水平向右移動(dòng)的速度為v2，位移為s2，如圖所示，由于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，故玻璃管水平移動(dòng)的時(shí)間為10 s.水平運(yùn)動(dòng)的距離s2v2t0.17310 m1.73 m，故選項(xiàng)C正確.答案C4.小船在200 m寬的河中橫渡，水流速度為3 m/s，船在靜水中的航速是5 m/s，求：(1)當(dāng)小船的船頭始終正對(duì)對(duì)岸行駛時(shí)，它將在何時(shí)、何處到達(dá)對(duì)岸？解析因?yàn)樾〈怪焙影兜乃俣燃葱〈陟o水中的行駛速度，且在這一方向上