2018-2019学年高中物理第1章怎样研究抛体运动1.2.1研究平抛运动的规律(一)课件沪科版必修.pptx

运动的合成与分解,第1章,1.2.1研究平抛运动的规律(一),学习目标,1.理解运动的独立性、合运动与分运动.2.掌握运动的合成与分解的方法平行四边形定则.3.会用平行四边形定则分析速度、位移的合成与分解问题.4.掌握“小船过河”“绳联物体”问题模型的解决方法.,内容索引,重点探究启迪思维探究重点,达标检测检测评价达标过关,自主预习预习新知夯实基础,自主预习,一、运动的合成与分解,1.合运动与分运动把物体的运动叫做合运动，把组成合运动的两个或几个运动叫做.2.运动的合成和分解由分运动求合运动叫运动的，由合运动求分运动叫运动的.3.运动的合成与分解就是对运动的位移、速度和加速度等物理量的合成和分解，遵循定则.,实际,分运动,合成,分解,平行四边形,即学即用1.判断下列说法的正误.(1)合运动与分运动是同时进行的，时间相等.()(2)合运动一定是实际发生的运动.()(3)合运动的速度一定比分运动的速度大.()(4)两个互成角度的匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动.(),答案,2.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以0.1m/s的速度匀速上浮.在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管沿水平方向匀速向右运动，测得蜡块实际运动方向与水平方向成30角，如图1所示.若玻璃管的长度为1.0m，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离约为A.0.1m/s,1.73mB.0.173m/s,1.0mC.0.173m/s,1.73mD.0.1m/s,1.0m,图1,解析,答案,解析设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为v1，位移为y，蜡块随玻璃管水平向右移动的速度为v2，位移为x，,由于合运动与分运动具有等时性，故玻璃管水平移动的时间为10s.水平运动的距离xv2t0.17310m1.73m，故选项C正确.,重点探究,导学探究蜡块能沿玻璃管匀速上升(如图2甲所示)，如果在蜡块上升的同时，将玻璃管沿水平方向向右匀速移动(如图乙所示)，则：(1)蜡块在竖直方向做什么运动？在水平方向做什么运动？,一、运动的合成与分解,图2,答案蜡块参与了两个运动：水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动.,答案,(2)蜡块实际运动的性质是什么？,答案蜡块实际上做匀速直线运动.,(3)求t时间内蜡块的位移和速度.,答案经过时间t，蜡块水平方向的位移xvxt，竖直方向的位移yvyt，,答案,知识深化1.合运动与分运动(1)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是合运动，参与的几个运动就是分运动.(2)物体实际运动的位移、速度、加速度是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.,2.合运动与分运动的四个特性,3.运动的合成与分解(1)运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解.由于位移、速度、加速度都是矢量，其合成、分解遵循平行四边形(或三角形)定则.(2)对速度v进行分解时，不能随意分解，应按物体的实际运动效果进行分解.4.合运动性质的判断分析两个直线运动的合运动性质时，应先根据平行四边形定则，求出合运动的合初速度v和合加速度a，然后进行判断.,(1)是否为匀变速判断：,加速度或合外力,变化：变加速运动不变：匀变速运动,(2)曲、直判断：,加速度或合外力与速度方向,共线：直线运动不共线：曲线运动,例1雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下述说法中正确的是风速越大，雨滴下落时间越长风速越大，雨滴着地时速度越大雨滴下落时间与风速无关雨滴着地速度与风速无关A.B.C.D.,解析将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向，两个分运动相互独立，雨滴下落时间与竖直高度有关，与水平方向的风速无关，故错误，正确.风速越大，落地时，雨滴水平方向分速度越大，合速度也越大，故正确，错误，故选B.,解析,答案,1.两分运动独立进行，互不影响.2.合运动与分运动具有等时性.,例2(多选)质量为2kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度时间图像和y方向的位移时间图像如图3所示，下列说法正确的是A.质点的初速度为5m/sB.质点所受的合外力为3N，做匀变速曲线运动C.2s末质点速度大小为6m/sD.2s内质点的位移大小约为12m,解析,答案,图3,解析由题图x方向的速度时间图像可知，在x方向的加速度为1.5m/s2，x方向受力Fx3N，由题图y方向的位移时间图像可知在y方向做匀速直线运动，速度大小为vy4m/s，y方向受力Fy0.因此质点的初速度为5m/s，A正确；受到的合外力恒为3N，质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，故做匀变速曲线运动，B正确；,在解决运动的合成问题时，先确定各分运动的性质，再求解各分运动的相关物理量，最后进行各量的合成运算.,导学探究如图4所示：河宽为d，河水流速为v水，船在静水中的速度为v船，船M从A点开始渡河到对岸.(1)小船渡河时同时参与了几个分运动？,图4,二、小船过河模型分析,答案参与了两个分运动，一个是船相对水的运动(即船在静水中的运动)，一个是船随水漂流的运动(即一个分运动是水的运动).,答案,(2)怎样渡河时间最短？,答案,(3)当v水v水时.2.要使船渡河时间最短，船头应垂直指向河对岸，即v船与水流方向垂直.3.要区别船速v船及船的合运动速度v合，前者是发动机或划行产生的分速度，后者是合速度.,针对训练1(多选)下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线.则其中可能正确的是,答案,解析小船渡河的运动可看做水流的运动和小船运动的合运动.虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线，即合速度的方向，小船合速度的方向就是其真实运动的方向，分析可知，实际航线可能正确的是A、B.,解析,“绳联物体”的速度分解问题指物体拉绳(杆)或绳(杆)拉物体的问题(下面为了方便，统一说成“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大小相等.(3)常见的速度分解模型(如图5),三、“绳联物体”的速度分解问题,图5,例4如图6所示，用船A拖着车B前进时，若船匀速前进，速度为vA，当OA绳与水平方向夹角为时，则：(与B相连的绳水平且定滑轮的质量及摩擦不计)(1)车B运动的速度vB为多大？,图6,答案vAcos,解析把vA分解为一个沿绳方向的分速度v1和一个垂直于绳的分速度v2，如图所示，所以车前进的速度vB大小应等于vA的分速度v1，即vBv1vAcos.,解析,答案,(2)车B是否做匀速运动？,答案不做匀速运动,解析当船匀速向前运动时，角逐渐减小，车速vB将逐渐增大，因此，车B不做匀速运动.,解析,答案,“关联”速度的分解规律1.分解依据：(1)物体的实际运动就是合运动.(2)由于绳、杆不可伸长，所以绳、杆两端所连物体的速度沿着绳、杆方向的分速度大小相同.2.分解方法：将物体的实际运动速度分解为垂直于绳、杆和沿绳、杆的两个分量.,针对训练2如图7所示，A物块以速度v沿竖直杆匀速下滑，经细绳通过光滑轻质定滑轮拉动物体B在水平方向上运动(与B相连的绳水平).当细绳与水平面夹角为时，求物体B运动的速度vB的大小.,解析,答案,图7,答案vsin,解析物块A沿杆向下运动，有使绳子伸长和使绳子绕定滑轮转动的两个效果，因此绳子端点(即物块A)的速度可分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度，如图所示.其中物体B的速度vB的大小等于沿绳子方向的分速度v.则有vBvvsin.,达标检测,1.(合运动性质的判断)(多选)关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是A.物体的两个分运动是直线运动，则它们的合运动一定是直线运动B.若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动，则合运动一定是曲线运动C.合运动与分运动具有等时性D.速度、加速度和位移的合成都遵循平行四边形定则,答案,1,2,3,4,2.(两分运动的合成)(多选)一质量为2kg的质点在如图8甲所示的xOy平面内运动，在x方向的速度时间(vt)图像和y方向的位移时间(yt)图像分别如图乙、丙所示，由此可知A.t0时，质点的速度大小为12m/sB.质点做加速度恒定的曲线运动C.前2s，质点所受的合力大小为10ND.t1s时，质点的速度大小为7m/s,答案,解析,1,2,3,4,图8,解析由vt图像可知，质点在x方向上做匀减速运动，初速度大小为12m/s，而在y方向上，质点做速度大小为5m/s的匀速运动，故在前2s内质点做匀变速曲线运动，质点的初速度为水平初速度和竖直初速度的合速度，则初速度大小：v0m/s13m/s，故A错误，B正确；由vt图像可知，前2s，质点的加速度大小为：a5m/s2，根据牛顿第二定律，前2s质点所受合外力大小为Fma25N10N，故C正确；t1s时，x方向的速度大小为7m/s，而y方向速度大小为5m/s，因此质点的速度大小为，故D错误.,1,2,3,4,3.(关联速度问题)(多选)如图9所示，一人以恒定速度v0通过光滑轻质定滑轮竖直向下拉绳使小车在水平面上运动，当运动到图示位置时，细绳与水平方向成45角，则此时,C.小车在水平面上做加速运动D.小车在水平面上做减速运动,答案,解析,1,2,3,4,图9,解析将小车速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，如图所示，,1,2,3,4,4.(小船渡河问题)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