【Syx】運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

運(yùn)動(dòng)的合成與分解質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。知識(shí)回顧曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：如果一個(gè)蠟塊在x方向以速度vx做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在y方向以速度vy做勻速直線運(yùn)動(dòng)，試分析：(1)蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡(2)蠟塊的運(yùn)動(dòng)速度實(shí)驗(yàn)分析1．將放有紅蠟塊的玻璃管倒置在水平的電動(dòng)滑軌上，向右勻速運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的呢？觀察紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)水平向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)2．將玻璃管中注滿(mǎn)清水并倒放靜置，則紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的呢？豎直向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)觀察紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)3

．將玻璃管中注滿(mǎn)清水，并倒置在電動(dòng)滑軌上，則紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的呢？斜向右上方的直線運(yùn)動(dòng)斜向右上方的運(yùn)動(dòng)是否是勻速的呢？定量研究：因?yàn)榧t蠟塊既在向上勻速運(yùn)動(dòng)，又在向右勻速運(yùn)動(dòng)，所以它在黑色背景平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，故可以建立平面直角坐標(biāo)系來(lái)描述它在任意時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況。觀察紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)二：理論分析紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)（10min）（1）水平方向：（2）豎直方向：（3）在黑板的背景前我們看到蠟塊相對(duì)黑板是向右上方運(yùn)動(dòng)的。觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)蠟塊向右上方的這個(gè)運(yùn)動(dòng)是什么樣的運(yùn)動(dòng)呢？思考：蠟塊隨管向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。蠟塊相對(duì)管向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。1、建立坐標(biāo)系以蠟塊開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn)O，以水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的方向，建立平面直角坐標(biāo)系。蠟塊的位置P的坐標(biāo)：x=vxty=vyt蠟塊的位置P(x，y)O思考：如何驗(yàn)證軌跡為直線？蠟塊運(yùn)動(dòng)軌跡滿(mǎn)足y=kx即可（定量研究蠟塊運(yùn)動(dòng)）環(huán)節(jié)二：理論分析紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)（10min）2、蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡x=vxty=vyt在數(shù)學(xué)上，關(guān)于x、y兩個(gè)變量的關(guān)系式可以描述一條曲線（包括直線）。y

＝—xvxvy上面x、y的表達(dá)式中消去變量t，這樣就得到：由于vx和vy都是常量，所以也是常量—vxvy代表的是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，也就是說(shuō)，蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線。

從計(jì)時(shí)開(kāi)始到時(shí)刻t，蠟塊運(yùn)動(dòng)位移的大小是OP=＝

vx2

＋vy2

x2

＋y2蠟塊的位置VVxVyO4、蠟塊運(yùn)動(dòng)的速度如圖所示：速度v與vx

、vy

的關(guān)系可根據(jù)勾股定理寫(xiě)出它們之間的關(guān)系：v＝vx2

＋vy2

vxvy根據(jù)三角函數(shù)的知識(shí)t3、蠟塊運(yùn)動(dòng)的位移環(huán)節(jié)二：理論分析紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)（10min）位移的方向

vxvy環(huán)節(jié)三：運(yùn)動(dòng)的合成與分解（10min）思考：蠟塊向右上方的運(yùn)動(dòng)可看成由沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和水平向右的運(yùn)動(dòng)共同構(gòu)成。合運(yùn)動(dòng)：分運(yùn)動(dòng)：物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)叫合運(yùn)動(dòng)。物體同時(shí)參與合成運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)叫分運(yùn)動(dòng)。合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(3)

獨(dú)立性---各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不影響；(1)

等效性----各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)和合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等效。(2)

等時(shí)性---合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等；蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)是什么方向？蠟塊參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)？理論分析OxyPθvyvxvyx位移的大?。何灰频姆较颍核俣鹊拇笮。核俣鹊姆较颍核较蛴业倪\(yùn)動(dòng)沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)實(shí)際的運(yùn)動(dòng)總結(jié)與歸納1、物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)叫合運(yùn)動(dòng)2、物體同時(shí)參與合成的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)叫分運(yùn)動(dòng)3、由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫運(yùn)動(dòng)的合成4、由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫運(yùn)動(dòng)的分解合運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的分解遵循規(guī)律:平行四邊形法則運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指

x、v、a

的合成與分解。xx2x1vv2v1aa2a1位移合成與分解速度合成與分解加速度合成與分解環(huán)節(jié)三：運(yùn)動(dòng)的合成與分解（10min）【例題】如圖所示，紅蠟塊能在豎直放置并裝滿(mǎn)水的玻璃管中勻速上升，若紅蠟塊從A點(diǎn)開(kāi)始，沿玻璃管勻速上升的同時(shí)，使玻璃管水平向右做直線運(yùn)動(dòng)且玻璃管到CD處時(shí)紅蠟塊恰在D點(diǎn)，則下列說(shuō)法不正確的是(

)A.若玻璃管勻速運(yùn)動(dòng)，則蠟塊的軌跡為直線PB.若玻璃管勻加速運(yùn)動(dòng)，則蠟塊的軌跡可能為曲線RC.若玻璃管勻加速運(yùn)動(dòng)，則蠟塊的軌跡可能為曲線QD.若玻璃管勻減速運(yùn)動(dòng)，則蠟塊的軌跡可能為曲線RB運(yùn)動(dòng)的合成與分解

某商場(chǎng)設(shè)有步行樓梯和自動(dòng)扶梯，步行樓梯每級(jí)的高度是0.15m，自動(dòng)扶梯與水平面的夾角為30°，自動(dòng)扶梯前進(jìn)的速度是0.76m/s。有甲、乙兩位顧客，分別從自動(dòng)扶梯和步行樓梯的起點(diǎn)同時(shí)上樓，甲在自動(dòng)扶梯上站立不動(dòng)，乙在步行樓梯上以每秒上兩個(gè)臺(tái)階的速度勻速上樓（圖5.2-3）。哪位顧客先到達(dá)樓上？如果該樓層高4.56m，甲上樓用了多少時(shí)間？解：如圖所示，甲在豎直方向的速度v甲y＝v甲sinθ＝0.76×sin30°m/s＝0.38m/s乙在豎直方向的速度因此v甲y>v乙，甲先到樓上。甲比乙先到達(dá)樓上，甲上樓用了12s。

30°v甲y

v甲新課講授在圖5.2-1所示的實(shí)驗(yàn)中，如果將玻璃管緊貼著黑板沿水平方向向右勻加速移動(dòng)，若玻璃管內(nèi)壁是光滑的，蠟塊的軌跡還是一條直線嗎？6.合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡的判斷（1）判斷是否做勻變速運(yùn)動(dòng)：（2）判斷軌跡的曲直：若a恒定，物體做勻變速運(yùn)動(dòng)；若a變化，物體做變加速運(yùn)動(dòng)．若a方向與v0方向共線，則做直線運(yùn)動(dòng)；若a方向與v0方向不共線，則做曲線運(yùn)動(dòng)（3）互成角度的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：v2v1v合a合=0一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)。（3）互成角度的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：初速度均為零：初速度均不為零:vv2v1a1a2a一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)vv2v1a1a2aa合與v合共線:勻變速直線運(yùn)動(dòng)a合與v合不共線:勻變速曲線運(yùn)動(dòng)00θa1a2a練習(xí)與應(yīng)用1、炮筒與水平方向成30°角（圖5.2-5），炮彈從炮口射出時(shí)的速度大小是800m/s，這個(gè)速度在水平方向和豎直方向的分速度各是多大？？練習(xí)與應(yīng)用

2.在許多情況下，跳傘員跳傘后最初一段時(shí)間降落傘并不張開(kāi)，跳傘員做加速運(yùn)動(dòng)。隨后，降落傘張開(kāi)，跳傘員做減速運(yùn)動(dòng)。速度減小到一定值后便不再減小，跳傘員以這一速度做勻速運(yùn)動(dòng)，直至落地。無(wú)風(fēng)時(shí)某跳傘員豎直下落，著地時(shí)速度是5m/s?，F(xiàn)在有風(fēng)，運(yùn)動(dòng)員在豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況與無(wú)風(fēng)時(shí)相同，并且風(fēng)使他以4m/s的速度沿水平方向運(yùn)動(dòng)。跳傘員將以多大速度著地？畫(huà)出速度合成的圖示。練習(xí)與應(yīng)用

3.一艘炮艦沿河由西向東行駛，在炮艦上發(fā)炮射擊北岸的目標(biāo)。要擊中目標(biāo)，射擊方向應(yīng)直接對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，還是應(yīng)該偏東或偏西一些作俯視圖，并說(shuō)明理由。練習(xí)與應(yīng)用

4.在圖的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)從某時(shí)刻（t＝0）開(kāi)始，紅蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10cm，與此同時(shí)，玻璃管向右沿水平方向勻加速平移，每1s內(nèi)的位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm。在圖所示的坐標(biāo)系中，y表示蠟塊在豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移，t＝0時(shí)蠟塊位于坐