高考物理主题一曲线运动与万有引力定律1.1抛体运动1.1.2运动的合成与分解课件粤教版.pptx

1.1.2 运动的合成与分解,一、合运动、分运动及它们的特点与关系 观图助学,如图所示，一名92岁的南非妇女从距地面大约2 700米的飞机上，与跳伞教练绑在一起跳下，成为南非已知的年龄最大的高空跳伞者。假设没有风的时候，落到地面所用的时间为t，而实际上在下落过程中受到了水平方向的风的影响，那么实际下落所用时间还等于t吗？,1.合运动与分运动 (1)如果一个物体_的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同，我们就把这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这一实际运动的_。 (2)实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度。,实际发生,分运动,2.合运动与分运动的特点 (1)等时性：合运动与分运动经历的时间一定_，即同时开始、同时进行、同时停止。,相等,(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动，分运动各自_进行，_影响。 (3)等效性：合运动是由各分运动共同产生的总运动效果，合运动与各分运动的总运动效果可以相互_。也就是说，合运动的位移s合、速度v合、加速度a合分别等于对应各分运动的位移s分、速度v分、加速度a分的矢量和。 3.合运动与分运动的关系 一个复杂的运动可以看成是几个独立进行的分运动的合运动。,独立,互不,替代,理解概念,判断下列说法是否正确。 (1)合运动与分运动是同时进行的，时间相等。( ) (2)合运动一定是实际发生的运动。( ) (3)合运动的速度一定比分运动的速度大。( ),二、运动的合成与分解 观图助学,如图是骑马射箭运动，射出的箭分别参与了哪两个方向的分运动？箭实际的运动与分运动遵循什么规律？,1.已知分运动的运动情况求合运动的运动情况的过程叫运动的_。已知合运动的运动情况求分运动的运动情况的过程叫运动的_。 2.合位移是两分位移的矢量和，满足_定则。 3.实际速度和分速度的关系以及合加速度与分加速度的关系都满足_定则。(或_定则),合成,分解,平行四边形,平行四边形,三角形,理解概念,判断下列说法是否正确。 (1)合运动的时间一定比每一个分运动的时间长。( ) (2)分运动的时间一定与它们合运动的时间相等。( ) (3)互成角度的两个匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动。( ),运动的合成与分解,观察探究,蜡块能沿玻璃管匀速上升(如图1甲所示，速度大小为vy)，如果在蜡块上升的同时，将玻璃管沿水平方向向右匀速移动(如图乙所示，速度大小为vx)，则：,图1,(1)蜡块在竖直方向做什么运动？在水平方向做什么运动？ (2)蜡块实际运动的性质是什么？ (3)求t时间内蜡块的位移和速度。,答案 (1)蜡块参与了两个运动：水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动。 (2)蜡块实际上做匀速直线运动。,探究归纳 1.合运动与分运动的关系,2.合运动与分运动的判定方法：在一个具体运动中物体实际发生的运动往往是合运动。这个运动一般就是相对于地面发生的运动，或者说是相对于静止参考系的运动。 3.运动分解的应用解题步骤 (1)根据运动的效果确定运动的分解方向。 (2)根据平行四边形定则，画出运动分解图。 (3)应用运动学公式分析分运动，应用数学知识确定分矢量与合矢量的关系。,试题案例 例1 (2018梅州高一期末检测)(多选)质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图2所示，下列说法正确的是( ),图2,A.质点的初速度大小为5 m/s B.质点所受的合外力为3 N，做匀变速曲线运动 C.2 s末质点速度大小为6 m/s D.2 s内质点的位移大小约为12 m,答案 ABD,针对训练1 (2018肇庆高一检测)如图3所示，一雨滴正以5 m/s的速度倾斜下落，汽车以3 m/s的速度水平匀速前进，坐在汽车里面的人看到雨滴竖直下落，求雨滴下落方向与竖直方向夹角的正切值？,图3,合运动性质和轨迹的判断方法,观察探究,观察图4所示塔式起重机模型，吊车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起。,图4,请思考并回答以下问题： (1)物体Q同时参与了几个分运动？ (2)合运动的性质是什么？ (3)合运动的轨迹是直线还是曲线？ (4)如果物体Q竖直向上被匀速吊起，其合运动是什么运动？ 答案 (1)两个分运动：水平方向上的匀速直线运动。 竖直方向上的匀加速直线运动。 (2)匀变速运动。 (3)曲线。 (4)此时合运动的合加速度为0，因此合运动是匀速直线运动。,探究归纳,互成角度的两个直线运动的合运动的性质 (1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。 (2)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动合成时，由于其加速度与合速度不在同一条直线上，故合运动是匀变速曲线运动。 (3)两个都是从静止开始的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动。 (4)两个匀加速直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动，但一定是匀变速运动。,试题案例 例2 如图5甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中，正确的有( ),图5,A.笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线 B.笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线 C.在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变 D.在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变 解析 由题可知，铅笔尖既随三角板向右做匀速运动，又沿三角板直角边向上做匀加速运动，其运动轨迹是向上弯曲的抛物线，故A、B错误；在运动过程中，笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向，时刻在变化，故C错误；笔尖水平方向的加速度为零，竖直方向加速度的方向向上，则根据运动的合成规律可知，笔尖运动的加速度方向始终竖直向上，保持不变，故D正确。 答案 D,针对训练2 在平面上运动的物体，其x方向分速度vx和y方向分速度vy随时间t变化的图线如图6(a)、(b)所示，则下列选项中最能反映物体运动轨迹的是( ),图6,解析 物体参与两个分运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动；水平分运动无加速度，竖直分运动加速度沿y正方向，物体合运动的加速度沿y正方向，故轨迹向上弯曲，故C正确，A、B、D错误。 答案 C,小船过河问题分析,观察探究,如图7所示：河宽为d，河水流速为v水，船在静水中的速度为v船，船从A点开始渡河到对岸。,图7,(1)小船渡河同时参与了几个分运动？ (2)怎样渡河时间最短？ (3)当v水v船时，怎样渡河位移最短？,探究归纳,试题案例 例3 小船在200 m宽的河中横渡，水流速度是2 m/s，小船在静水中的航速是4 m/s。求： (1)要使小船渡河耗时最少，应如何航行？ (2)要使小船渡河航程最短，应如何航行？,答案 (1)船头正对河岸航行耗时最少，最短时间为50 s (2)船头偏向上游，与河岸成60角，最短航程为200 m,小船渡河问题的研究方法,针对训练3 如图8所示，一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度为d100 m的河流，已知河水流速为v14 m/s，小船在静水中的速度为v22 m/s，B点距正对岸的A点x0173 m。下面关于该船渡河的判断，其中正确的是( ),图8,A.小船过河的最短航程为100 m B.小船过河的最短时间为25 s C.小船可以在对岸A、B两点间任意一点靠岸 D.小船过河的最短航程为200 m,答案 D,“绳拉船”模型,“绳拉船”模型的解题步骤 (1)确定合速度：牵连物端点的速度(即所连接物体的实际速度)是合速度。 (2)分解合速度：合运动所产生的实际效果：一方面产生使绳或杆伸缩的效果；另一方面产生使绳或杆转动的效果。 两个分速度的方向：沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向。 用绳、杆相牵连的物体在运动过程中的速度通常不同，但两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等。,【针对练习】 如图9所示，用船A拖着车B前行时，若船匀速前进，速度为vA，当OA绳与水平方向夹角为时，则：,图9 (