高一理化生運(yùn)動合成和分解

一、曲線運(yùn)動觀察1、什么是曲線運(yùn)動？觀察軌跡是曲線的運(yùn)動叫做曲線運(yùn)動思考：曲線運(yùn)動與直線運(yùn)動除了運(yùn)動軌跡不同，它們速度的方向有什么不同？直線運(yùn)動物體速度的方向曲線運(yùn)動物體速度的方向時刻改變不變？怎樣確定曲線運(yùn)動中任意時刻（或任意位置）的速度方向呢？討論:1.從砂輪上打磨下來熱的微粒沿什么方向飛出?2.沒有打磨下來時運(yùn)動到A點(diǎn)速度的方向指向哪?A切線方向曲線運(yùn)動軌跡的切線方向砂輪水滴沿切線方向飛出；水滴飛出的方向就表示雨傘上和水滴接觸處的質(zhì)點(diǎn)的速度方向，該質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿切線方向1、砂輪邊緣的沙粒的運(yùn)動軌跡是什么？火星飛出方向是怎樣的?2、雨滴的運(yùn)動的軌跡是什么？飛出方向是怎樣的?火星從砂輪邊緣的切線方向飛出雨滴隨雨傘一起轉(zhuǎn)動，它的軌跡是個圓

砂輪邊緣的沙粒的軌跡是個圓雨滴從雨傘邊緣的切線方向飛出

做曲線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時刻)的速度方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向；曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動[課堂訓(xùn)練]畫出質(zhì)點(diǎn)沿曲線從左向右運(yùn)動時,在A、B、C三點(diǎn)的速度方向ABCvAvBvC曲線運(yùn)動是一種變速運(yùn)動（速度方向是變化的）為什么會變化呢？有加速度F合不為0當(dāng)F合的方向與速度的方向在同一條直線上，物體做直線運(yùn)動。大膽猜想：當(dāng)F合方向與速度方向不在一條直線上時，物體做曲線運(yùn)動。物體什么時候做曲線運(yùn)動呢？物體做曲線運(yùn)動的條件實(shí)例分析物體做曲線運(yùn)動的條件實(shí)例分析物體做曲線運(yùn)動的條件實(shí)例分析物體做曲線運(yùn)動的條件實(shí)例分析1物體做曲線運(yùn)動的條件實(shí)例分析從以上實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：當(dāng)物體所受合力的方向跟它速度的方向不在同一條直線上時，物體做曲線運(yùn)動。加速度方向和速度方向不在一條直線上，物體做曲線運(yùn)動從運(yùn)動學(xué)角度：物體運(yùn)動性質(zhì)物體做勻速直線運(yùn)動或靜止合外力為零或不受外力合外力不為零合外力方向速度方向同一直線上不在同一直線上變速直線運(yùn)動曲線運(yùn)動F、a、v

三者關(guān)系辨析F、v共線直線運(yùn)動F恒定F變化勻變速直線運(yùn)動變加速直線運(yùn)動F、v不共線曲線運(yùn)動F恒定F變化勻變速曲線運(yùn)動變加速曲線運(yùn)動va1

a2a把加速度沿速度和垂直于速度的兩個方向分解：a1如果與速度同向，速度增大；如果與速度反向，速度就減小。a1只改變速度的大小，叫做切向加速度。

a2與速度方向垂直，并且只能指向曲線的凹側(cè)，只改變速度的方向，叫做法向加速度。a1可以為0，但a2不能為0.F合或a跟v在同一直線上直線運(yùn)動a恒定→勻變速直線運(yùn)動a變化→變加速直線運(yùn)動F合或

a跟v不在同一直線上曲線運(yùn)動a恒定→勻變速曲線運(yùn)動a變化→變加速曲線運(yùn)動說明：判斷直線還是曲線運(yùn)動關(guān)鍵看a與v是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定總結(jié)做曲線運(yùn)動的物體運(yùn)動軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關(guān)系如何？【思考】無力不拐彎，拐彎必有力曲線運(yùn)動軌跡始終夾在合外力方向與速度方向之間，即做曲線運(yùn)動的物體所受合外力必定指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)例1．如下圖是拋出的鉛球運(yùn)動軌跡的示意圖（把鉛球看成質(zhì)點(diǎn)）．畫出鉛球沿這條曲線運(yùn)動時在A、B、C、D、E各點(diǎn)的速度方向，及鉛球在各點(diǎn)的受力方向（空氣阻力不計(jì)）．思考：①鉛球?yàn)槭裁醋銮€運(yùn)動？②由A至B，鉛球速度大小如何變化？C至D呢？例2．如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，這時突然使它所受的力反向，但大小不變，即由F變?yōu)?F．在此力的作用下，關(guān)于物體以后的運(yùn)動情況，下列說法中錯誤的是（）

A．物體不可能沿曲線Ba運(yùn)動

B．物體不可能沿曲線Bb運(yùn)動

C．物體不可能沿曲線Bc運(yùn)動

D．物體不可能沿原曲線BA返回例3．一質(zhì)量為m的物體在一組恒定的共點(diǎn)力F1、F2、F3作用下處于平衡狀態(tài)，如撤F1試討論物體的運(yùn)動情況將怎樣?例4．下面情況下物體做曲線運(yùn)動時軌跡與所受的合外力F的情況如圖，我們將力F分解得與V共線的力F1、與V垂直的力F2，討論其中F1、F2的作用.F2(1)與速度同向的力F1只改變速度的______；(2)與速度垂直的力F2只改變速度的______（填大小或方向）.

知識點(diǎn)辨析：1、速度變化的運(yùn)動必是曲線運(yùn)動嗎？2、加速度變化的運(yùn)動必是曲線運(yùn)動嗎？3、曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動？4、變速運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動？5、曲線運(yùn)動的速度一定變？6、做曲線運(yùn)動的物體所受合力一定不為零？7、物體在恒力下不可能做曲線運(yùn)動?8、物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動？9、加速度恒定的運(yùn)動不可能是曲線運(yùn)動？

錯

錯

錯

錯

錯

錯對對對1.曲線運(yùn)動是一種軌跡為曲線的運(yùn)動.2.曲線運(yùn)動的特點(diǎn):軌跡是曲線運(yùn)動方向時刻在改變變速運(yùn)動,一定具有加速度,合外力不為零3.做曲線運(yùn)動的物體在某點(diǎn)速度方向是曲線在該的切線方向4.曲線運(yùn)動的條件:運(yùn)動物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上【小結(jié)】運(yùn)動的合成與分解C:\DocumentsandSettings\Administrator\桌面\運(yùn)動的合成與分解.flv二、運(yùn)動的合成與分解1、合運(yùn)動和分運(yùn)動：

2.合運(yùn)動與分運(yùn)動的特征：(1)等效性：各分運(yùn)動的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動規(guī)律有完全相同的效果．(2)等時性：合運(yùn)動所需時間和對應(yīng)的每個分運(yùn)動所需時間相等.(3)獨(dú)立性：一個物體可以同時參與幾個不同的分運(yùn)動，各個分運(yùn)動獨(dú)立進(jìn)行，互不影響.當(dāng)物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動較復(fù)雜時，我們可將其等效為同時參與幾個簡單的運(yùn)動，前者——實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動稱作合運(yùn)動，后者則稱作物體實(shí)際運(yùn)動的分運(yùn)動．由于描述運(yùn)動的位移、速度、加速度等物理量均是矢量，而矢量的合成與分解遵從“平行四邊形定則”，所以運(yùn)動的合成與分解也遵從“平行四邊形定則”。3、運(yùn)動的合成和分解—處理復(fù)雜運(yùn)動的一種重要方法1.定義：已知分運(yùn)動的情況求合運(yùn)動的情況,叫做運(yùn)動的合成。已知合運(yùn)動的情況求分運(yùn)動的情況,叫做運(yùn)動的分解。2.實(shí)質(zhì)（研究內(nèi)容）：運(yùn)動是位置隨時問的變化，通常用位移、速度、加速度等物理量描述。所以，運(yùn)動的合成與分解實(shí)質(zhì)就是對描述運(yùn)動的上述物理量的合成與分解。3.定則：運(yùn)動的合成與分解原則：運(yùn)動的合成與分解包括位移、速度和加速度的合成與分解，這些物理量進(jìn)行合成與分解的時候都要用平行四邊形法則。拓展延伸：運(yùn)動合成與分解的方法第一，分析對實(shí)際運(yùn)動產(chǎn)生影響的因素有哪些，從而明確實(shí)際運(yùn)動同時參與了哪幾個運(yùn)動第二，要明確各個分運(yùn)動各自獨(dú)立、互不影響，其位移、速度、加速度各自遵循自己的規(guī)律第三，要明確各個分運(yùn)動和合運(yùn)動是同時進(jìn)行的，合運(yùn)動的位移、速度、加速度與各個分運(yùn)動的位移、速度和加速度在同一時間滿足平行四邊形定則，已知其中幾個量可求另外幾個量物體運(yùn)動狀態(tài)判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)（運(yùn)動的性質(zhì)及軌跡）是由其受力條件及初始運(yùn)動狀態(tài)共同確定的．

物體運(yùn)動的性質(zhì)由加速度決定（加速度為零時物體靜止或做勻速運(yùn)動；加速度恒定時物體做勻變速運(yùn)動；加速度變化時物體做變加速運(yùn)動）。

物體運(yùn)動的軌跡（直線還是曲線）由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定（速度與加速度方向在同一條直線上時物體做直線運(yùn)動；速度和加速度方向成角度時物體做曲線運(yùn)動）兩個互成角度的直線運(yùn)動的合運(yùn)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動決定于它們的合初速度和合加速度方向是否共線（如圖所示：互成角度的直線運(yùn)動合成）。v1

va1

aov2

a2常見的類型有：⑴a=0：勻速直線運(yùn)動或靜止。⑵a恒定：性質(zhì)為勻變速運(yùn)動，分為：①v、a同向，勻加速直線運(yùn)動；②v、a反向，勻減速直線運(yùn)動；③v、a成角度，勻變速曲線運(yùn)動（軌跡在v、a之間，和速度v的方向相切，方向逐漸向a的方向接近，但不可能達(dá)到。）⑶a變化：性質(zhì)為變加速運(yùn)動。如簡諧運(yùn)動，加速度大小、方向都隨時間變化。例5．關(guān)于互成一定角度的兩個初速不為零的勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，說法正確的是（）

A．一定是直線運(yùn)動；

B．一定是曲線運(yùn)動；

C．可能是直線運(yùn)動，也可能是曲線運(yùn)動；D．以上都不對．例7．兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡（1）兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是

．（2）一個勻速直線運(yùn)動和一個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍然是勻變速運(yùn)動，當(dāng)兩者共線時為

，不共線時為

．（3）兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動一定是勻變速運(yùn)動．若合初速度方向與合加速度方向在同一條直線上時，則是

；若合初速度方向與合加速度方向不在一條直線上時，則是

．例6．一個物體受到兩個互成銳角的力作用，由靜止開始運(yùn)動，若運(yùn)動過程中保持二力方向不變，使突然增大到某一數(shù)據(jù)，則物體以后（