运动的合成与分解课件-高一下学期物理人教版-1

第五章

曲线运动第二节

运动的合成与分解人教版物理必修二一、一个平面运动的实例——观察蜡块的运动

1.建立坐标系研究蜡块在平面内的运动，可以选择建立

坐标系。如图所示，以蜡块开始匀速运动的位置为

，以

的方向和

的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系。

平面直角原点O水平向右竖直向上2.蜡块运动的位置：玻璃管向右匀速平移的速度设为vx，蜡块沿玻璃管匀

速上升的速度设为vy，在某时刻t，蜡块的位置P的坐标：x＝vxt，y＝vyt.3.蜡块运动的轨迹：将x、y消去t，得到

，可见蜡块的运动轨迹是

一条过原点的直线。4.蜡块运动的速度：大小

，方向满足

。【例1】如图所示，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300．则：（1）玻璃管中水平方向的移动速度v2约为（

）A.0.1m/s

B.0.2m/s

C.0.17m/s

D.无法确定

（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（

）A.1.0m

B.2.0m

C.1.7m

D.0.5mCC二、运动的合成与分解1.合运动与分运动如果物体同时参与了几个运动，那么物体

就是合运动，同时参与的几个运动就是分运动。2.运动的合成与分解：已知分运动求合运动的过程，叫作运动的合成；

的过程，叫作运动的分解。实际发生的运动已知合运动求分运动3.运动的合成与分解遵循

法则。4.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

，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

。矢量运算（平行四边形）合运动分位移、分速度、分加速度【例2】如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板。甲同学将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时，乙同学将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上匀速运动，关于铅笔在纸上留下的轨迹，下列选项正确的是（

）A.B.C.D.C5.合运动与分运动的四个特性等时性各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同等效性各分运动的共同效果与合运动的效果相同同体性各分运动与合运动是同一物体的运动独立性各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响6.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。其合成、分解遵循平行四边形定则。（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。三、合运动的性质与运动轨迹(1)判断物体做曲线运动还是直线运动的方法

F合(或a)与v在一条直线上→直线运动

F合(或a)与v不在一条直线上→曲线运动(2)判断物体做变速运动还是匀速运动的方法

F合(或a)为0→匀速运动

F合(或a)恒定→匀变速运动

F合(或a)变化→非匀变速运动四、曲线运动的轨迹、合力与速度方向的关系1.合外力与轨迹的关系(1)物体做曲线运动时，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，即

合外力的方向总是指向曲线轨迹的凹侧。(2)曲线运动的轨迹夹在速度方向和合外力方向之间。2.合外力与速度的关系

切向分力改变速度的大小，法向分力改变速度的方向。【例3】如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，突然使它所受的力方向反向而大小不变，即由F变为﹣F，若BD为曲线AB上B点的切线，则该物体（）A．可能沿曲线BE运动

B．可能沿直线BD运动C．可能沿曲线BC运动

D．可能沿原曲线由B返回A

A五、小船渡河问题1.三种速度v水：水流速度；v船：船在静水中的速度；v合：船的实际速度。(1)渡河时间最短

船头垂直于河岸航行，时间最短

，渡河的位移(2)渡河位移最短①v船

>v水最短的位移为河宽d，此时渡河所用时间

，船头与上游河

岸夹角θ满足

，如左图所示。②若v船＜v水，v船

⊥v合，位移最短，如右图所示，船头与上游河岸夹角θ满足

，最短位移为【例4】

河宽d=60m，水流速度v1

=6m/s，小船在静水中的速度v2=3m/s，问：（1）要使它渡河的时间最短，则小船应如何渡河？最短时间是多少？（2）要使它渡河的航程最短，则小船应如何渡河？最短的航程是多少？（1）船头指向河对岸，渡河时间最短，最短时间为（2）v2＜

v1，小船船头与上游河岸夹角为θ时，

，航程最短六、关联速度模型（1）物体的实际运动是合运动（矢量直角三角形中的斜边），分速度的方向要按实际运动效果确定。（2）沿绳（或杆）方向的分速度大小相等。【例5】如图所示，在河岸上用细绳拉船，为了使船匀速靠岸，拉绳的速度必须（

）A.加速B.减速C.匀速D.先加速度后减速B随堂练习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)两个夹角为90°的匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动.(

)×√√√2.一迷你热气球以速度vy=5m/s从水平地面上匀速竖直上升，假设从该时刻起．热气球在水平方向上受风力作用做匀加速运动，当热气球上升到h=8m时，其水平速度为8m/s，则热气球离出发点的距离约为（

）A．3.2m B．6.4m C．8.0m D．10.2mD3.（多选）下列关于曲线运动的说法正确的是

（

）A．物体做曲线运动时，加速度可能保持不变 B．两个直线运动的合运动可能是曲线运动C．两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 D．两个匀速直线运动的合运动可能是曲线运动AB

4.炮弹与水平方向成370角，炮弹从炮口射出时的速度大小为800m/s，取sin370=0.6,cos370=0.8，则这个速度在水平方向上的分量大小为（）A．400m/sB．480m/s C．560m/sD．640m/sD5.某长跑选手正在以3m/s的速度向南奔跑，感受到的东风4m/s，此时实际的风速是（

）A．大小为5m/s

,方向为西偏南

B．大小为5m/s,方向为东偏北C．大小为

m/s,方向为西偏南

D．大小为

m/s,方向为东偏南A6.在某次杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速运动，经过时间t，猴子沿杆向上运动的高度为h，人顶杆沿水平地面运动的距离为x，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（

）A．猴子相对于地面的运动轨迹为直线B．t时间内猴子相对于地面的位移大小为C．t时刻猴子相对于地面的速度大小为v0D．猴子相对于地面做变加速曲线运动B7.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮。红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀加速向右运动，则蜡块的轨迹可能是（

）A.曲线Q

B.直线P

C.曲线R

D.无法确定

A8.如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v，当拉船的绳与水平方向的夹角为30°时船的速度为（

）A．

B．

C．

D．C9.如图所示,AB杆和墙的夹角为α时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1，B端沿地面的速度大小为v2，则下列关系正确的是（

）A．v1=v2cosα

B．v1=v2C．v1=v2tanα

D．v1=v2sinαC10.如图所示，某小船船头垂直河岸渡河，已知该段河宽300m，河水流速v1=3m/s，船在静水中的速度v2=5m/s，下列说法确的是（）A．小船做曲线运动 B．小船渡河所用时间为60sC．小船的速度大小为4m/s D．小船渡河的位移大小为300mB11.如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B

点后，立即沿原路线返回到O

点，OA、OB

分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB，若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t甲

、t乙的大小关系为

（

）A.t甲＜t乙

B.t

甲=t乙

C.t甲

>t乙