四川省宜宾市一中－高一物理下学期第2周 第一章 抛体运动教学课件.ppt

1 2运动的合成与分解 学习目标定位 知道什么是运动的合成与分解 理解合运动与分运动等有关物理量之间的关系 会确定互成角度的两个分运动的合运动性质 会分析小船渡河问题 知识储备区 一 1 实际运动2 相互替代合成平行四边形3 相互替代平行四边形二 合成分解 学习探究区 一 位移和速度的合成与分解 二 小船渡河问题 三 关联物体速度的分解 一 位移和速度的合成与分解 学习 探究区 问题设计 1 如图所示 小明由码头a出发 准备送一批货物到达河对岸的码头b 他驾船时始终保持船头指向与河岸垂直 但小明没有到达正对岸的码头b 而是到达下游的c处 此过程中小船参与了几个运动 答案参与了两个运动 即船垂直河岸的运动和随水向下的漂流运动 一 位移和速度的合成与分解 学习 探究区 问题设计 2 如图所示 在一张白纸上 让铅笔沿尺边横向移动的同时让直尺沿纵向移动 研究笔尖的横向位移 纵向位移与笔尖的实际位移三者有什么关系 答案满足平行四边形定则 一 位移和速度的合成与分解 2 合运动与分运动的关系 1 等时性 合运动与分运动经历的相等 即同时开始 同时进行 同时停止 学习 探究区 2 独立性 一个物体同时参与了几个分运动 各分运动 互不影响 因此在研究某个分运动时 就可以不考虑其他分运动 就像其他分运动不存在一样 3 等效性 各分运动的相应参量叠加起来与的参量相同 1 位移和速度的合成与分解都遵循定则 平行四边形 时间 独立进行 合运动 分析两个直线运动的合运动的性质时 应先根据平行四边形定则 求出合运动的合初速度v0和合加速度a 然后进行判断 1 判断是否做匀变速运动 学习 探究区 若a 0时 物体沿合初速度v0的方向做匀速直线运动 若a 0且a恒定时 做匀变速运动 若a 0且a变化时 做非匀变速运动 2 判断轨迹的曲直 若a与速度共线 则做直线运动 若a与速度不共线 则做曲线运动 3 合运动性质的判断 一 位移和速度的合成与分解 返回 二 小船渡河问题 小船渡河问题一般有渡河时间最短和航程最短两类问题 1 关于最短时间 可根据运动等时性原理由船对静水的分运动时间来求解 由于河宽一定 当船对静水速度v1垂直河岸时 如图所示 垂直河岸方向的分速度最大 所以必有 学习 探究区 二 小船渡河问题 学习 探究区 返回 三 关联物体的速度分解问题 绳 杆等连接的两个物体在运动过程中 其速度通常是不一样的 但两者的速度是有联系的 一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等 我们称之为 关联 速度 解决此类问题的一般步骤如下 学习 探究区 第一步 先确定合运动 物体的实际运动就是合运动 第二步 确定合运动的两个实际作用效果 一是沿牵引方向的平动效果 改变速度的大小 二是沿垂直于牵引方向的转动效果 改变速度的方向 第三步 按平行四边形定则进行分解 作好运动矢量图 第四步 根据沿绳 或杆 牵引方向的速度相等列方程 三 关联物体的速度分解问题 例如 小车通过跨过滑轮的绳牵引小船b 某一时刻绳与水平方向的夹角为 如图所示 学习 探究区 小船速度vb有两个效果 两个分运动 一是沿绳方向的平动 二是垂直绳方向的转动 将vb沿着这两个方向分解 v1 vbcos vav2 vbsin 返回 一 运动的合成与分解 例1质量m 2kg的物体在光滑水平面上运动 其分速度vx和vy随时间变化的图线如图 a b 所示 求 1 物体所受的合力 2 物体的初速度 3 t 8s时物体的速度 4 t 4s内物体的位移 1 物体所受的合力 沿y轴正方向 解析 典例精析 例1质量m 2kg的物体在光滑水平面上运动 其分速度vx和vy随时间变化的图线如图 a b 所示 求 1 物体所受的合力 2 物体的初速度 3 t 8s时物体的速度 4 t 4s内物体的位移 2 物体的初速度为 沿x轴正方向 解析 一 运动的合成与分解 典例精析 例1质量m 2kg的物体在光滑水平面上运动 其分速度vx和vy随时间变化的图线如图 a b 所示 求 1 物体所受的合力 2 物体的初速度 3 t 8s时物体的速度 4 t 4s内物体的位移 3 合速度 解析 一 运动的合成与分解 典例精析 例1质量m 2kg的物体在光滑水平面上运动 其分速度vx和vy随时间变化的图线如图 a b 所示 求 1 物体所受的合力 2 物体的初速度 3 t 8s时物体的速度 4 t 4s内物体的位移 4 合位移 解析 返回 典例精析 一 运动的合成与分解 二 小船渡河问题 例2已知某船在静水中的速率为v1 4m s 现让船渡过某条河 假设这条河的两岸是理想的平行线 河宽为d 100m 河水的流动速度为v2 3m s 方向与河岸平行 试分析 1 欲使船以最短时间渡过河去 船的航向怎样 最短时间是多少 到达对岸的位置怎样 船发生的位移是多大 2 欲使船渡河过程中的航行距离最短 船的航向又应怎样 渡河所用时间是多少 解析 1 船头垂直对岸 渡河时间最短 船的位移为 到达对岸a处 顺水漂流的位移 x v2tmin 3 25m 75m 返回 典例精析 二 小船渡河问题 例2已知某船在静水中的速率为v1 4m s 现让船渡过某条河 假设这条河的两岸是理想的平行线 河宽为d 100m 河水的流动速度为v2 3m s 方向与河岸平行 试分析 1 欲使船以最短时间渡过河去 船的航向怎样 最短时间是多少 到达对岸的位置怎样 船发生的位移是多大 2 欲使船渡河过程中的航行距离最短 船的航向又应怎样 渡河所用时间是多少 2 v1 v2 合速度与河岸垂直 航行距离最短 设船头与河岸成 角 船的合速度为 返回 典例精析 例3如图所示 做匀速直线运动的汽车a通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物b 设重物和汽车的速度的大小分别为vb va 则 a va vbb va vbc va vbd 重物b的速度逐渐增大 三 关联物体速度的分解 两个运动效果 一是使绳子伸长 二是使绳子转动 归属于绳子头问题 实际速度为合速度 vb vacos cd 返回 典例精析 自我检测区 1 2 3 4 1 合运动与分运动的关系 对于两个分运动的合运动 下列说法正确的是 a 合运动的速度大小等于两个分运动的速度大小之和b 合运动的速度一定大于某一个分运动的速度c 合运动的方向就是物体实际运动的方向d 由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小 c 1 2 3 4 可能大于分运动 也可能小于分运动 还需要知道分运动的方向 解析 2 合运动运动性质的判断 关于运动的合成 下列说法中正确的是 a 两个直线运动的合运动 一定是直线运动b 两个直线运动的合运动 可能是曲线运动c 两个互成角度的匀速直线运动的合运动 一定是匀速直线运动d 两个互成角度的匀加速直线运动的合运动 一定是匀加速直线运动 共线 直线运动 不共线 曲线运动 a1 0 a2 0 a合 0 v1恒定 v2恒定 v合恒定 匀加速直线 匀加速曲线 bc 解析 1 2 3 4 3 关联物体速度的分解 如图所示 中间有孔的物块a套在光滑的竖直杆上 通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动 则关于拉力f及拉力作用点的移动速度v的下列说法正确的是 a f不变 v不变b f增大 v不变c f增大 v增大d f增大 v减小 fcos mg 解析 1 2 3 4 3 关联物体速度的分解 如图所示 中间有孔的物块a套在光滑的竖直杆上 通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动 则关于拉力f及拉力作用点的移动速度v的下列说法正确的是 a