高考物理 基础知识梳理专项复习13 第一节 运动的合成与分解课件.ppt

第一节运动的合成与分解 课堂互动讲练 经典题型探究 知能优化演练 第一节运动的合成与分解 基础知识梳理 基础知识梳理 一 曲线运动1 速度的方向 质点在某一点的速度 沿曲线在这一点的 2 运动的性质 做曲线运动的物体 速度的 时刻在改变 所以曲线运动一定是变速运动 3 曲线运动的条件 1 从动力学角度看 物体所受 方向跟它的速度方向不在同一条直线上 2 从运动学角度看 物体的 方向跟它的速度方向不在同一条直线上 切线方向 方向 合外力 加速度 思考感悟1 曲线运动可以是匀变速运动吗 提示 1 匀变速运动是指在相等的时间内 速度的变化相同的运动 即加速度恒定的运动 从动力学角度讲 就是物体在恒力作用下的运动 结合物体做曲线运动的条件 物体所受合外力与速度方向不在同一直线上 若该合力为恒力 物体所做曲线运动就是匀变速曲线运动 二 运动的合成与分解1 分运动和合运动 一个物体同时参与几个运动 参与的这几个 都是分运动 物体的 运动就是合运动 2 运动的合成 已知分运动求合运动 叫做运动的合成 1 同一条直线上的两分运动的合成 同向 反向 2 不在同一条直线上的两分运动合成时 遵循 运动 实际 相加 相减 平行四边形定则 3 运动的分解 已知合运动求分运动 叫做运动的分解 1 运动的分解是运动的合成的 2 分解方法 根据运动的 效果分解或正交分解 思考感悟2 如何判断合运动 合运动的速度一定大于分运动的速度吗 提示 2 合运动一定是物体的实际运动不一定 逆过程 实际 课堂互动讲练 一 曲线运动的合力 轨迹 速度之间的关系1 合力方向与速度方向的关系物体做曲线运动时 合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上 这是判断物体是否做曲线运动的依据 2 合力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间 速度方向与轨迹相切 合力方向指向曲线的 凹 侧 3 速率变化情况判断 1 当合力方向与速度方向的夹角为锐角时 物体的速率增大 2 当合力方向与速度方向的夹角为钝角时 物体的速率减小 3 当合力方向与速度方向垂直时 物体的速率不变 名师点睛 做曲线运动的物体 它的速度方向时刻改变 但速度大小不一定改变 加速度的大小和方向不一定改变 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 在2010年2月加拿大温哥华举行的冬奥会上 进行短道速滑时 滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛 如图4 1 1为某运动员在冰面上的运动轨迹 图中关于运动员的速度方向 合力方向正确的是 图4 1 1 解析 选d 曲线运动中某点的速度方向沿该点的切线方向 并且其运动轨迹将向f方向偏转 故选项d正确 二 对运动的合成与分解的理解1 合运动与分运动的关系 1 运动的独立性一个物体同时参与两个 或多个 运动 其中的任何一个运动并不会受其他分运动的干扰 而保持其运动性质不变 这就是运动的独立性原理 虽然各分运动互不干扰 但是它们共同决定合运动的性质和轨迹 2 运动的等时性各个分运动与合运动总是同时开始 同时结束 经历时间相等 不同时的运动不能合成 3 运动的等效性各分运动叠加起来与合运动有相同的效果 2 合运动性质的判定根据合加速度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 则为匀变速运动 若合加速度变化 包括大小和方向 则为非匀变速运动 3 运动轨迹的判定根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动 若合加速度与合初速度的方向在同一直线上 则为直线运动 否则为曲线运动 例如 1 两个匀速直线运动的合运动为匀速直线运动或静止 2 一个匀速运动和一个匀变速运动的合运动是匀变速运动 若二者共线时 为匀变速直线运动 二者不共线时 为匀变速曲线运动 3 两个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动 当合运动的初速度v0合与合运动的加速度a合共线时为匀变速直线运动 如图4 1 2甲 当合运动的初速度v0合与合运动的加速度a合不共线时为匀变速曲线运动 如图乙 甲乙图4 1 2 名师点睛 运动的合成和分解实际上是对速度 加速度和位移的合成与分解 而速度 加速度 位移都是矢量 遵守平行四边形定则 即时应用 即时突破 小试牛刀 2 如图4 1 3所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车a 小车下装有吊着物体b的吊钩 在小车a与物体b以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时 吊钩将物体b向上吊起 a b之间的距离以h h 2t2规律变化 h为塔吊高 则物体做 图4 1 3 a 速度大小不变的曲线运动b 速度大小增加的曲线运动c 加速度大小 方向均不变的曲线运动d 加速度大小 方向均变化的曲线运动解析 选bc 由题意得物体b在竖直方向上做匀加速度直线运动 在水平方向上做匀速直线运动 所以其合运动是匀变速曲线运动 加速度不变 但速度增大 b c正确 经典题型探究 满分样板12分 一条宽度为l的河流 已知船在静水中的速度为v船 水流速度为v水 那么 1 怎样渡河时间最短 2 若v船 v水 怎样渡河位移最小 思路点拨 渡河时间由垂直于河岸的速度大小决定 故欲要渡河时间最短 只有船头正对河岸 欲要位移最小 只有船的运动轨迹垂直于河岸 解题样板规范步骤 该得的分一分不丢 1 如图4 1 4所示 设船头斜向上游与河岸成任意角 这时船速在垂直于河岸方向的速度分量为v合 v船sin 2分 图4 1 4 图4 1 5 答案 见解题样板 互动探究1例1中 若v船 v水 怎样渡河船漂下的距离最短 解析 如果水流速度大于船在静水中的航行速度 则不论船的航向如何 总是被水冲向下游 怎样才能使漂下的距离最短呢 如图所示 设船头v船与河岸成一定的角度 合速度v合与河岸成 角 可以看出 角越大 船漂下的距离s越短 那么 在什么条件下 角最大呢 答案 见解析 如图4 1 6甲所示 在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下 当小车以速度v匀速向右运动到绳子与水平方向的夹角为 时 物体a的速度多大 思路点拨 绳子末端在车上随车运动 则车速为合速度 然后由运动实际效果进行分解 作出平行四边形 即可求解 图4 1 6 解析 车水平向右的速度 也就是绳子末端的运动速度 为合速度 它的两个分速度v1 v2如图乙所示 其中v2就是拉动绳子的速度 它等于a上升的速度 由图乙得 va v2 vcos 答案 vcos 规律总结 绳的末端的运动可看作两个分运动的合成 1 沿绳的方向被牵引 绳长