高一物理运动的合成与分解典型例题ppt课件

二 小船过河问题 三 连接体问题 四 相对运动 专题 运动的合成与分解 一 曲线运动 专题 运动的合成与分解 研究运动的合成与分解 目的在于把一些复杂的运动简化为比较简单的直线运动 运动合成与分解的内容 位移 速度 加速度 运动合成与分解的方法 平行四边形法则 运动的合成与分解的解题要点 1 在实际解题时 经常用到矢量三角形法 2 一般说来 能够观察到 真实 的运动是合运动 3 合运动与分运动具有 等时性 独立性 等效性 1 曲线运动速度的方向 质点在某一点的速度方向 沿曲线在这一点的 2 运动的性质 做曲线运动的物体 速度的方向时刻在改变 所以曲线运动一定是 运动 切线方向 变速 一 曲线运动 3 曲线运动的条件 初速度和合力不在同一直线上 4 运动轨迹 速度和合力三者的关系 轨迹向合力的方向弯曲 合力指向轨迹弯曲的方向 轨迹夹在速度和合力的方向之间 速度和轨迹相切 例题 5 速度大小变化情况 合力和速度夹角为0时 速度增大 合力和速度夹角为180度时 速度减小 合力和速度夹角为直角时 只改变速度的方向 合力和速度夹角为锐角时 速度增大 合力和速度夹角为钝角时 速度减小 即时训练 1 质点在某一平面内沿曲线由P运动到Q 如果用v a F分别表示质点运动过程中的速度 加速度和受到的合外力 则下列选项中可能正确的是 解析 曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向 其加速度或合外力跟速度有一定夹角 且指向轨迹弯曲的内侧 只有选项D正确 答案 D B 例题 两分运动的夹角在 0 180 内 下列说法中正确的是 A 两匀速直线运动合运动的轨迹必是直线B 两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线C 一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹一定是曲线D 两匀变速直线运动合运动的轨迹必是直线 AB 三个速度 1 v1为水流速度 相对于河岸的速度2 v2为船在静水的速度 或者说船相对于水流的速度 方向 船头所指向的方向 3 v合指船相对于河岸的速度 二 小船过河问题 一个类比 小船在水中划动 类比于人在车上运动小船 人水 车 渡河问题 例题 小船在静水中的速度是v0 现小船要渡过一条河流 渡河时小船向对岸垂直划行 已知河中心附近流速增大 由于河水流速的变化 渡河时间将 A 增大B 减小C 不变D 不能确定 C 例题 宽300米 河水流速4m s 船在静水中的航速为5m s 则该船渡河的最短时间为 船头所指的方向为 船实际运动的位移为 合速度为 船渡河的最短位移为 渡河时间为 船头所指的方向为 合速度为 答案 60s垂直河对岸300m100s与河岸上游夹角为37度3m s 渡河问题 例题 宽300米 河水流速3m s 船在静水中的航速为1m s 则该船渡河的最短时间为 渡河的最短位移为 渡河问题 运动矢量分析 渡河问题 答案 例题 一人横渡40米宽的河 河水流速3m s 下游距下水30米处有一拦河坝 为保证安全渡河 此人相对于水的速度至少为多少 运动矢量分析 答案 渡河问题 例题 小孩游泳的速度是河水流速的二分之一 河宽d 100m 问小孩向什么方向游向对岸 才能使他被河水冲行的距离最短 这最短的距离是多少 运动矢量分析 答案 渡河问题 小船垂直河岸做匀速直线运动的速度为 例题 在一条流速恒定的河中 有一艘对水恒为v 5m s运动的小船 先后垂直河岸和沿岸往返同样距离2l 200m所花时间分别为t1 100s t2 125s 则水速u多大 所以 两式相比得 小船沿河岸往返一次所需时间为 往返距离2l的时间为 解析 渡河问题 三 关联问题 问题综述 此类问题的关键是 1 准确判断谁是合运动 谁是分运动 实际运动是合运动2 根据运动效果寻找分运动 3 一般情况下 分运动表现在 沿绳方向的伸长或收缩运动 垂直于绳方向的旋转运动 沿绳子方向的运动 垂直绳子方向的运动 例题 如图所示 纤绳以恒定速率v沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸 当纤绳与水面夹角为 时 船靠岸的速度是 若使船匀速靠岸 则纤绳的速度是 填 匀速 加速 减速 答案 寻找分运动效果 减速 关联问题 例题 如图所示 汽车沿水平路面以恒定速度v前进 则当拉绳与水平方向成 角时 被吊起的物体M的速度为vM 答案 寻找分运动效果 关联问题 例题 如图所示 以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A 用细绳通过定滑轮拉动物体B在水平桌面上运动 当绳与水平面夹角为 时 物体B的速率为 答案 vB vsin 寻找分运动效果 关联问题 例题 如图所示 滑块B以速度vB向左运动时 触点P的沿杆移动的速度如何 答案 寻找分运动效果 拓展 若已知杆长和P点的位置 求小球的速度 关联问题 例题 如图所示 长L的杆AB 它的两端在地板和竖直墙壁上 现拉A端由图示位置以速率v匀速向右运动 B端滑动的速度是 答案 寻找分运动效果 关联问题 问题综述 此类问题的关键是 1 准确判断谁是合运动 谁是分运动 实际运动是合运动2 根据运动效果寻找分运动 3 根据运动效果认真做好运动矢量图 是解题的关键 4 解题时经常用到的矢量关系式 四 相对运动 某人骑自行车以4m s的速度向正东方向行驶 天气预报报告当时是正北风 从正北方吹来的风 风速也是4m s 则骑车人感觉风的速度方向为 大小为 相对运动 答案 东北风4m s 相对运动 例题 雨点以8m s的速度竖直下落 雨中步行的人感到雨点与竖直成300角迎面打来 那么人行走的速度大小是多少 4m s 例题 当自行车向正东方向以5km h的速度行驶时 人感觉风从正北方向吹来 当自行车的速度增加两倍时 人感觉风从正东北方向吹来 求风对地的速度和风向 答案 运动矢量分析 相对运动 例题 玻璃生产线上 宽度为8m的矩形成形玻璃