高一物理运动的合成和分解.ppt

2、运动的合成和分解,1.实验演示,一、蜡块的位置,X=vxtY=vyt,二、蜡块的运动轨迹,数学推理：设x方向作匀速直线运动的速度为Vx，与之垂直的y方向上作匀速直线运动的速度为Vy，,y方向上的位移：y=,所以：,结论：两个互相垂直的匀速直线运动合成轨迹为直线运动,则：x方向上的位移：x=,三、蜡块的位移大小：op=方向：tan=,o,四、蜡块的速度大小：v=方向：tan=,o,实验结论：红蜡块的实际运动，可看成同时参与了下述两个方向的运动：水平方向的随玻璃管向右的匀速直线运动（由AD）和竖直向上在玻璃管中的运动（由AB）。所以我们认为：红蜡块的实际运动（由AC）是这两个方向上运动的合成。红蜡块的实际运动叫做合运动；红蜡块在玻璃管中在竖直方向的运动和随玻璃管在水平方向的运动叫做分运动。,点击看视频,2.合运动和分运动,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叫做着几个运动的合运动，那几个运动就叫做物体实际运动的分运动。,合运动和分运动的关系：,a.等时性：,合运动通过合位移所需的时间和对应的每个分运动通过分位移的时间相等，即合运动和分运动总时同时开始，同时结束。,各分运动同时叠加后的效果和实际运动的效果是一样的。,b.等效性：,c.独立性：,某一方向上的分运动不会因为其它方向上的分运动而影响自已的运动性质，在研究时可以把各运动都当作是互相独立进行的，互不影响。,3.运动的合成和分解：,分运动,合运动,运动的合成,运动的分解,a.,b.,运算法则：,平行四边形定则,涉及到的物理量有：位移、,速度、,加速度,c.课本例题分析：,例1如果在前面所做的实验中，玻璃管长90cm，红蜡块由玻璃管的一端沿管匀速地竖直向上运动，同时匀速地水平移动玻璃管，当玻璃管水平移动了80cm时，红蜡块到达玻璃管的另一端，整个运动过程所用时间为20秒，求红蜡块运动的合速度。,分析和解：明确红蜡块沿玻璃管匀速竖直向上的运动和玻璃管水平的移动是两个分运动，这是一个已知分运动求合运动的问题。两种方法：,两种方法：,方法1：先求出合位移，再算出合速度解：,所以：,方法2：先分别求出分运动的速度，再求合速度解：,所以：,这种方法也适合于合运动不是匀速直线运动的一般情况,例2飞机以300Km/h的速度斜向上飞行，方向与水平方向成30度角，求水平方向的分速度Vx和竖直方向的分速度Vy？分析和解：,分析和解：飞机斜向上飞行的运动可以看作是它在水平方向和竖直方向的两个分运动的合运动，水平分速度使飞机前进，竖直分速度使飞机上升。这样把V=300Km/h分解，就可以求得分速度。,(1)运动的合成和分解是建立在“等效”基础之上的；,(2)运动的合成是唯一的，而运动的分解是不唯一，我们通常按运动所产生的实际效果来分解。,题后语：,思考题：,要使一艘小船在河水流速为v1的河中到达正对岸，那么小船的船头应指向哪里？,S1,S,S2,V1,V,V2,4.讨论：两个互相垂直的直线运动的合运动是怎样的运动？,数学推理：设x方向作匀速直线运动的速度为Vx，与之垂直的y方向上作匀速直线运动的速度为Vy，,y方向上的位移：y=,所以：,结论：两个互相垂直的匀速直线运动合成轨迹为直线运动,a.两个互相垂直的匀速直线运动,则：x方向上的位移：x=,数学推理：设x方向上作匀速直线运动的速度为Vx，y方向上为初速为0，加速度为a的匀加速直线运动。,y方向上的位移：y=,所以：消去t，得：,4.讨论：两个互相垂直的直线运动的合运动是怎样的运动？,b.两个互相垂直的直线运动：一个是匀速直线运动，另一个为初速为0的匀加速直线运动,则：x方向上的位移：x=,结论：两个直线运动的合运动也可以是曲线运动,一个曲线运动也就可以分解为两个方向上的直线运动，分别研究这两个方向上的受力情况和运动情况，弄清楚分运动是直线运动的规律，就可以知道作为合运动的曲线运动的规律,应用：,课后思考：如果两个分运动在同一条直线上，那么其合运动是