鲁科版必修二 第3章 第1节 运动的合成与分解 课件（39张）.pptx

第1节运动的合成与分解 一 运动的独立性阅读教材第47 48页 运动的独立性 部分 知道合运动与分运动及运动的独立性 1 合运动与分运动 如果一个物体同时参与 运动 那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的 那几个运动就叫做这个实际运动的 2 运动的独立性 一个物体同时参与几个运动 各方向上的运动互不 各自 都遵守各自相应的规律 几个 合运动 分运动 影响 独立 思维拓展如图1所示 一名92岁的南非妇女从距地面大约2700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 则实际下落所用时间 大于 等于 小于 t 图1 解析根据运动的独立性 水平风力并不影响跳伞者在竖直方向的运动规律 有风与无风的情况下 下落时间均为t 答案等于 二 运动合成与分解的方法阅读教材第49 50页 运动合成与分解的方法 部分 知道运动的合成与分解遵从平行四边形定则 1 运动的合成 由已知的分运动求 的过程 2 运动的分解 由已知的合运动求 的过程 3 运动的合成与分解实质是对物体的 加速度 位移等物理量进行合成与分解 4 运动的合成与分解遵从 定则 1 如果两个分运动方向在同一直线上 求合运动时直接进行 加减 2 如果两个分运动方向不在同一直线上 而是成一定夹角 根据 进行合成与分解 合运动 分运动 速度 平行四边形 代数 平行四边形定则 思考判断 1 合速度就是两分速度的代数和 2 合速度不一定大于任一分速度 3 合位移一定大于任意一个分位移 4 运动的合成就是把两个分运动加起来 5 运动的分解就是把一个运动分成两个完全相同的运动 6 运动的合成与分解遵循平行四边形定则 答案 1 2 3 4 5 6 运动的合成与分解 要点归纳 1 合运动与分运动的四个特性 1 等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同 2 等时性 各分运动与合运动同时发生 同时结束 时间相同 3 独立性 各分运动之间互不相干 彼此独立 互不影响 4 同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动 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 合运动与分运动的求解方法不管是运动的合成还是分解 其实质是对运动的位移s 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 或三角形定则 4 分解运动的方法 1 一般来说 在没有限制的情况下 一个合速度可以分解成无数组分速度 然而在实际问题中 分速度的大小 方向是客观的 不能随意确定 因此对速度进行分解应建立在对物体运动效果进行分析的基础上 2 正确地进行速度分解必须解决好两个问题 确认合速度 它应是物体的实际速度 确定合速度的实际运动效果 从而确定分速度的方向 常常根据产生的位移来确定运动效果 精典示例 例1 2016年1月 国际救援组织为被基地组织控制的伊拉克难民投放物资 直升机空投物资时 可以停留在空中不动 设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落 无风时落地速度为5m s 若飞机停留在离地面100m高处空投物资 由于水平风的作用 使降落伞和物资获得1m s的水平向北的速度 求 图2 1 物资在空中运动的时间 2 物资在落地时速度的大小 3 物资在下落过程中水平方向移动的距离 解析如图所示 物资的实际运动可以看作是竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀速直线运动两个分运动的合运动 针对训练1 如图3所示 竖直放置的玻璃管中注满清水 且其两端均封闭 玻璃管内有一个红蜡块能在水中以v1 0 1m s的速度匀速上浮 红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时 使玻璃管水平向右匀速运动 测得红蜡块的实际运动方向与水平方向的夹角为30 则 图3 1 玻璃管水平方向的移动速度v2约为 m s 2 若玻璃管的长度为1 0m 则当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中 玻璃管水平运动的距离约为 m 合运动的性质 要点归纳 1 合运动的性质判断 2 互成角度的两个直线运动的合成 精典示例 例2 物体在直角坐标系xoy所在的平面内由o点开始运动 其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图象如图4所示 则对该物体运动过程的描述正确的是 图4a 物体在0 3s做直线运动b 物体在3 4s做直线运动c 物体在3 4s做曲线运动d 物体在0 3s做变加速运动 解析物体在0 3s内 x方向做vx 4m s的匀速直线运动 y方向做初速度为0 加速度ay 1m s2的匀加速直线运动 合初速度v0 vx 4m s 合加速度a ay 1m s2 所以物体的合运动为匀变速曲线运动 如图甲所示 a d错误 物体在3 4s内 x方向做初速度vx 4m s 加速度ax 4m s2的匀减速直线运动 y方向做初速度vy 3m s ay 3m s2的匀减速直线运动 合初速度大小v 5m s 合加速度大小a 5m s2 v a方向恰好相反 所以物体的合运动为匀减速直线运动 如图乙所示 b正确 c错误 答案b 合运动的运动性质及轨迹的判断方法 1 根据两分运动的加速度应用平行四边形定则求合加速度 判定合加速度是否变化 若变化 是变加速运动 若不变 一定是匀变速运动 2 根据两分运动的初速度应用平行四边形定则求合初速度 3 根据合初速度与合加速度的方向关系判定轨迹 若合加速度恒定不变 合初速度与合加速度在同一直线上 做匀变速直线运动 合初速度与合加速度不在同一直线上 做匀变速曲线运动 若合加速度变化 则根据合加速度的变化情况具体分析运动轨迹 针对训练2 多选 在光滑水平面上有一质量为2kg的物体 受几个共点力作用做匀速直线运动 现突然将与速度反方向的2n的力水平旋转90 则关于物体运动情况的叙述正确的是 答案bc 小船渡河问题 要点归纳 1 小船参与的两个分运动 1 船相对水的运动 即船在静水中的运动 它的方向与船头的指向相同 2 船随水漂流的运动 它的方向与河岸平行 2 两类最值问题 图5 图6 图7 精典示例 例3 小船在200m宽的河中横渡 水流速度是2m s 小船在静水中的航速是4m s 求 1 要使小船渡河耗时最少 应如何航行 2 要使小船航程最短 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50s 2 船头偏向上游 与河岸成60 角 最短航程为200m 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d 100m的河流 已知河水流速为v1 4m s 小船在静水中的速度为v2 2m s b点距正对岸的a点s0 173m 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100mb 小船过河的最短时间为25sc 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200m 答案d 要点归纳 绳联物体 指物体拉绳 杆 或绳 杆 拉物体的问题 下面为了方便 统一说 绳 1 物体的实际速度一定是合速度 分解时两个分速度方向应取沿绳方向和垂直绳方向 2 由于绳不可伸长 一根绳两端物体沿绳方向的速度分量相等 绳联物体 的速度分解问题 精典示例 例4 如图9所示 汽车甲以速度v1拉汽车乙前进 乙的速度为v2 甲 乙都在水平面上运动 拉汽车乙的绳子与水平方向夹角为 求v1 v2 图9 解析将乙车实际运动的速度分解为沿绳方向和