高中物理 第1章 第2节 运动的合成与分解精品课件 教科版必修2.ppt

第2节运动的合成与分解 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 第2节 课前自主学案 课标定位 课标定位 应用 1 用作图法与计算法求解运动的合成与分解问题 2 小船渡河 问题的理解与拓展 理解 1 什么是合运动 分运动 2 运动的合成与分解所遵循的规律 认识 1 质点在平面内运动以及合运动与分运动的关系 2 运动的合成与分解 课前自主学案 一 位移和速度的合成与分解1 合运动与分运动小船渡河时 同时参与了 于河岸的运动和 而下的运动 这两个运动叫 运动 实际的运动叫 运动 2 位移的合成与分解 1 位移的合成 由 位移求 位移的过程 垂直 顺流 分 合 分 合 2 位移的分解 由 位移求 位移的过程 3 速度的合成与分解 与位移的合成与分解是对应的 都遵循 定则 二 运动的合成与分解的应用1 运动的合成 已知 运动求 运动的过程 2 运动的分解 已知 运动求 运动的过程 合 分 平行四边形 分 合 合 分 思考感悟已知两个分运动的速度 如何确定合运动的速度 提示 像求两个分力的合力一样 应用平行四边形定则可求出两个分运动速度的合速度 核心要点突破 一 合运动与分运动1 合运动与分运动的定义如果物体同时参与了几个运动 那么物体实际发生的运动就是合运动 那几个运动就是分运动 物体的实际运动一定是合运动 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 2 合运动与分运动的关系 3 合运动与分运动的求法已知分运动求合运动 叫运动的合成 已知合运动求分运动 叫运动的分解 不管合成还是分解 其实质是对运动的位移x 速度v和加速度a的合成与分解 因为位移 速度 加速度都是矢量 所以求解时遵循的原则是矢量运算的平行四边形定则 特别提醒 1 合运动一定是物体的实际运动 一般是相对于地面的 2 不是同一时间内发生的运动 不是同一物体参与的运动不能进行合成 3 对速度进行分解时 不能随意分解 应该建立在对物体的运动效果进行分析的基础上 即时应用 即时突破 小试牛刀 图1 2 11 竖直放置的两端封闭的玻璃管内注满清水 并放入一个用红蜡做成的圆柱体 玻璃管倒置时圆柱体能匀速上浮 现将玻璃管倒置 在圆柱体匀速上浮的同时 使玻璃管水平匀速运动 如图1 2 1所示 问圆柱体参与了几个运动 哪个运动是合运动 哪个运动是分运动 解析 圆柱体参与了竖直方向的匀速直线运动 同时 又随圆柱体在水平方向上做匀速运动 从实际效果上看 圆柱体沿与水平方向成 角的方向做匀速直线运动 这就是合运动 水平和竖直方向的匀速直线运动是分运动 答案 见解析 二 小船渡河问题分析设河的宽度为d 船在静水中的速度为v船 水流的速度为v水 下面从两个角度分析船渡河问题 1 渡河时间t 1 渡河时间t的大小取决于河岸的宽度d及船沿垂直河岸方向上的速度的大小 图1 2 2 2 若v水 v船 这时无论船头指向什么方向 都无法使船垂直河岸渡河 即最短位移不可能等于河宽d 寻找最短位移的方法是 图1 2 4 特别提醒 1 求渡河的最短位移时 要先弄清v船与v水的大小关系 不要盲目地认为最短渡河位移一定等于河岸的宽度 2 渡河时间与水流速度大小无关 仅与河宽以及船沿垂直河岸方向上的速度大小有关 而当船头与河岸垂直时渡河时间最短 解析 选c 根据运动的合成与分解的知识 可知要使船垂直达到对岸即要船的合速度垂直指向对岸 根据平行四边形定则 c对 三 两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断1 判断方法两个互成角度的直线运动的合运动的性质和轨迹 由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定 1 根据合加速度是否恒定判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动 若合加速度不变且不为零 则合运动为匀变速运动 若合加速度变化 则为非匀变速运动 2 根据合加速度与合初速度是否共线判断合运动是直线运动还是曲线运动 若合加速度与合初速度在同一直线上 则合运动为直线运动 否则为曲线运动 2 互成角度的两个直线运动的合运动的几种可能情况 1 两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动 2 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动 3 两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 合运动的方向即两个加速度合成的方向 4 两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动 也可能是匀变速曲线运动 当两个分运动的初速度的合速度方向与其合加速度方向在同一直线上时 合运动为匀变速直线运动 否则为匀变速曲线运动 特别提醒 1 两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动 而两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动 2 两个直线运动的合运动是否为直线运动 关键是看其合加速度与合速度方向是否在同一直线上 即时应用 即时突破 小试牛刀 3 关于运动的合成 下列说法正确的是 a 两个直线运动的合运动一定是直线运动b 两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动c 两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动d 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动可能仍是匀变速直线运动 解析 选bd 根据运动合成的平行四边形定则 求出合运动的速度和加速度 再比较合运动的速度和加速度方向之间的关系 即可解答此题 运动的合成是指位移 速度和加速度的合成 且遵循平行四边形定则 对两个匀速直线运动 其加速度均为零 因此 无论这两个分运动是在同一直线 还是互成角度 它们的合运动仍是匀速直线运动 选项b正确 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成 如果这两个分运动在一条直线上 则合运动的加速度与速度也在一条直线上 物体仍做匀变速直线运动 选项d正确 但若这两个分运动互成角度 合运动的加速度方向与合速度方向就不在一条直线上 物体将做曲线运动 选项a错误 两个匀加速直线运动合成 当合加速度a与合速度v重合时 物体做直线运动 当a与v不重合时 物体做曲线运动 选项c错误 课堂互动讲练 关于互成角度的两个匀变速直线运动的合运动 下列说法中正确的是 a 一定是直线运动b 一定是曲线运动c 一定是匀变速运动d 可能是直线运动 也可能是曲线运动 思路点拨 判断合运动是直线运动 还是曲线运动 关键是看合速度与合加速度是否在一条直线上 而判断合运动是否为匀变速运动 关键是看物体的合加速度或合外力是否恒定不变 自主解答 若两个运动均为初速度为零的匀变速直线运动 如图1 2 6甲 则合运动一定是匀变速直线运动 若两个运动之一为初速度为零的匀变速直线运动 另一个初速度不为零 如图1 2 6乙 则合运动一定是曲线运动 若两个运动均为初速度不为零的匀变速直线运动 则合运动又有两种情况 如图1 2 6丙 图1 2 6 1 合速度v与合加速度a不共线 则合运动为曲线运动 2 合速度v与合加速度a恰好共线 则合运动也是匀变速直线运动 由于两个匀变速直线运动的合加速度恒定 故上述直线运动和曲线运动均为匀变速运动 答案 cd 方法总结 根据两个分运动的初速度及加速度的不同情况 结合平行四边形定则 分析加速度与初速度的方向关系 对合运动的性质做出 一定 或 可能 的判断 河宽d 100m 水流速度v1 3m s 船在静水中的速度是v2 4m s 求 1 欲使船渡河时间最短 船应怎样渡河 最短时间是多少 船经过的位移多大 2 欲使船航行距离最短 船应怎样渡河 渡河时间多长 思路点拨 解答本题时应注意以下三个方面 1 小船在静水中的速度和水速均恒定 故小船做匀速直线运动 2 小船抵岸的位置由合速度方向决定 3 小船过河时间由小船在垂直河岸方向的分速度决定 图1 2 7 图1 2 8 在高处拉低处的小船时 通常在河岸上通过滑轮用钢绳拉船 如图1 2 9所示 若拉绳的速度为4m s 当拉船的绳与水平方向成60 角时 船的速度是多少 图1 2 9 思路点拨 解答该题应把握以下三点 1 小船的运动为实际运动 即合运动 2 绳子的速度等于小船沿绳子方向的分速度 3 正确作出速度分解的矢量三角形 利用几何知识求解 精讲精析 船同时参与了两个运动 一个是随绳靠近滑轮的运动 另一个是垂直绳绕滑轮的转动 所以可以将船的运动分解成沿绳子方向的运动和垂直于绳子方向所做