运动合成与分解曲线

运动的合成与分解 回顾 上学期我们学习 研究了哪些特殊的运动形式 匀速直线运动匀变速直线运动自由落体运动 这些运动有什么共同点 轨迹是一条直线 即直线运动 x vt y gt2 曲线运动 人造地球卫星绕地球的运动 行驶的车流 转弯的火车 踢出的足球 问题 这几幅图中物体的运动轨迹有何特点 物体的运动轨迹是一条曲线 概念 轨迹是曲线的运动叫曲线运动 那么 我们要如何研究 描述曲线运动呢 问题1 运动员投掷铅球 非常注意投掷的角度 怎样才能投掷得更远些 问题2 飞机投弹 从何处投下炸弹才能准确命中目标 是在正上方投放 还是提前投放呢 导入 问题 子弹的运动的轨迹不是直线 而是曲线 它的运动空间在竖直面内 怎样研究 描述这样的运动呢 物理学中的研究方法 通常采用运动合成与分解的方法来研究曲线运动 即一个复杂的运动可视为若干个互不影响的独立的分运动的合运动 问题 1 什么是合运动 什么是分运动 2 合运动与分运动有什么关系 3 运动合成与分解遵循的规律 演示实验 合运动与分运动 在物理学上 如果一个物体实际发生的运动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分运动 运动的独立性 演示1 平抛与水平匀速直线运动的比较 演示2 平抛与自由落体运动的比较 结论 竖直方向上的运动不影响水平方向上的运动 水平方向上的运动不影响竖直方向上的运动 合运动与分运动的关系 1 等效性 合运动与分运动在效果上是等效替代的关系 2 独立性 一个物体同时参与几个分运动时 各分运动是各自独立的 互不干扰 任何一个方向的运动都不会因为其他方向运动的存在而受到影响3 等时性 合运动通过合位移所需的时间和各分运动通过各分位移的时间相等 即合运动和各分运动总是同时开始 同时结束 二 运动的合成与分解 1 运动的合成 已知分运动 求合运动运动的分解 已知合运动 求分运动2 运动的合成与分解是指描述物体运动的个物理量 即位移 速度 加速度的合成与分解 我们前面学习了力的合成与分解遵循平行四边形定则 运动的合成与分解是否也遵循平行四边形定则 位移的合成 速度的合成 加速度的合成 位移 速度 加速度的合成都遵循平行四边形定则 例1 篮球运动员将篮球斜向上方投篮 投射方向与水平方向成60 角 设其出手速度为10m s 这个速度在竖直方向与水平方向的分速度各为多大 解 例2对于两个分运动的合运动 下列说法中正确的是 A合运动的速度一定大于两个分运动的速度B合运动的速度一定大于一个分运动的速度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 注意 2 要区分合运动与分运动 物体的实际运动一定是合运动 3 运动的合成是唯一的 而运动的分解不是唯一的 通常按运动所产生的实际效果分解 几种常见运动的分解 1 竖直上抛运动可看成 竖直向上的匀速直线运动和自由落体运动的合运动 2 平抛运动可看成 水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落休运动的合运动 例3 小船在200m的河中横渡 水流速度为2m s 船在静水中的航速是4m s 求 1 当小船的船头始终正对岸时 它将在何时 何处到达对岸 2 要使小船到达正对岸 应如何行驶 历时多长 提示 小船参与了两个运动 随水漂流和船在静水中的运动 小船的实际运动时这两个运动的合运动 例3 小船在200m的河中横渡 水流速度为2m s 船在静水中的航速是4m s 补充思考 1