2013-2014学年高一人教版物理必修二同步课件第5章 第2节 平抛运动（ 2013高考）

5.1.2运动的合成与分解 坐标系的选取很重要 研究物体的运动时,坐标系的选取很重要 。对于直线运动，最好沿着这条直线建立坐 标系，即建立一个一维直线坐标系。 小球的位移为： x=v0t 对于直线运动，最好沿着这 条直线建立坐标系，即建立一个 一维直线坐标系。 小球的位移为： 坐标系的选取很重要 物体的运动轨迹不是直线 比如我们将网球以某 个角度抛出，其运动 的轨迹不是直线而是 曲线。怎样研究、描 述这样的曲线运动呢 ？ 网球运动的频闪照片网球运动的频闪照片 建立平面直角坐标系 以红蜡块运动为例 我们以下面实验中的红蜡块的运动为例，看一 看怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动。 蜡块的运动轨迹是直线吗？ 这个实验中，蜡块既向 上做匀速运动，又随玻璃管 的移动而向右做匀速运动， 在黑板的背景前我们看出蜡 块是向右上方运动的。那么 ，蜡块的“合运动”的轨迹是 直线吗？合运动是匀速运动 吗？这些都不是单凭观察能 够解决的。 建立直角坐标系 蜡块的位置P的坐标： x = vx t y = vy t 数学分析 消去时间t，得： 看出：蜡块相对于黑板的运 动轨迹是过原点的一条直线 =KX 由 x = vx t y = vy t 从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是： 位移的方向： 从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是： 所以蜡块的速度： 1 1、物体实际的运动叫合物体实际的运动叫合 运动运动 2 2、物体同时参与合成的、物体同时参与合成的 运动叫分运动运动叫分运动 3.3.由分运动求合运动的过由分运动求合运动的过 程叫运动的合成程叫运动的合成 4.4.由合运动求分运动的过由合运动求分运动的过 程叫运动的分解程叫运动的分解 几个概念 合运动的位移，叫做合位移 合运动的速度，叫做合速度 分运动的位移，叫做分位移 分运动的速度，叫做分速度 s1 s2 s A BC D l合位移与分位移 v1 v2 v l合速度与分速度 几个特征 1.运动的独立性 2.运动的等时性 3.运动的等效性 4.运动的同一性 现在我们探讨了蜡块在 玻璃管中的运动，请大家 考虑实际生活中我们遇到 的哪些物体的运动过程与 蜡块相似?典型事例：小 船过河对小船在水里的 运动加以讨论 请大家考虑生活中类似的“蜡块”运动 请大家考虑生活中类似的“蜡块”运动 小船过河时的运动情况和蜡块在玻璃 管中的运动基本是相同的首先小船 过河时它会有一个自己的运动速度， 当它开始行走的时候，同时由于水流 的作用，它要顾着水流获得一个与水 的运动速度相同的速度小船自己的 速度一般是与河岸成一定角度的，而 水流给小船的速度却是沿着河岸的 所以小船实际的运动路径是这两个运 动合成的结果而合速度的大小取决 于这两个建度的大小和方向而小船 渡河的时间仅与小船自身的速度有关 ，与水流的速度是没有关系的 。 运动的合成与分解解决实际问题 飞机起飞时以300km/h的 速度斜向上飞，飞行方向 与水平方面的夹角30o。 求水平方向的分速度vx和 竖直方向的分速度vy 请同学们思考并独立完成 例题 例题分析与解题 如果物体在一个方向上 的分运动是匀速直线运动 ，在与它垂直方向的分运 动是匀加速直线运动合 运动的轨迹是什么样的? 思考与讨论： 两个直线运动的合成轨迹形状 参考提示：匀速运动的速度V1和匀加速运动的初速度v2的 合速度如图所示，而加速度a与v2同向，则a与v合必有夹角 ， F合与v合必有夹角，因此轨迹为曲线 两个直线运动的合运动可以是直线运动也可以是曲线运动 让玻璃管倾斜一个适当的角度，沿水平方向匀 速运动，同时让红色的蜡块沿玻璃管匀速运动， 如图所示，请大家思考如何确定红蜡块的位置、 运动轨迹以及红蜡块的速度 两个直线运动的夹角不一定是90o 提示：平行 四边形定则 1关于运动的合成，下列说法中正确的是 ( ) A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B.两个速度不等的匀速直线运动的合运动，一 定是匀速直线运动 C.两个分运动是直线运动的合运动，一定是直 线运动 D.两个分运动的时间，一定与它们的合运动的 时间相等 BD 2小船在静水中的速度是v，今小船要渡过一河流 ，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航行至中心时， 水流速度突然增大，则渡河时间将 ( ) A增大 B减小 C不变 D无法确定 C 探究曲线运动的基本方法运动的合成与分解这种 方法在应用过程中遵循平行四边形定则在解题过程中， 实际看到的运动为合运动，其他的运动为分运动运动的 合成与分解包括以下几方面的内容： (1)速度的合成与分解； (2)位移的合成与分解； (3)加速度的合成与分解 合运动与分运动之间还存在如下的特点： (1)独立性原理：各个分运动之间相互独立，互不影响 (2)等时性原理：合运动与分运动总是同时开始，同时结 束，它们所经历的时间是相等的 这节课我们学习的主要内容是 运动的合成和分解 问题与练习参考解答 1.解：炮弹在水平方向的分速度是 Vx=800cos60=400m/s；炮弹在竖直方向的分速度是 Vy=800sin60=692m/s.如图6-15 2.解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为V2，风的 作用使他获得向东的速度为V1，落地速度V为V1和V2的 合速度，如图6-15所示，V= =6.4m/s，与竖 直方向的夹角为，tan=0.8，=38.7 3.答：应该偏西一些。如图6-16所示，因为炮弹有与船 相同的向西的速度V1，击中目标的速度V是V1与炮弹射 出时速度V2的合速度，所以炮弹射