【新人教版】高中物理必修二 5.2运动的合成与分解 课件（17张PPT）

(共17张PPT)
5.2 运动的合成与分解
新人教版 必修二
1.会根据研究问题的需要建立合适的平面直角坐标系，并用函数描述直线运动。
2.理解合运动与分运动的概念，能对简单平面运动进行合成与分解。
3.通过运动的合成与分解，初步体会把复杂运动分解为简单运动的物理思想，并能用这个思想解决类似的简单问题。
学习目标
引入
若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸，你认为他会在对岸的正前方到达，还是会偏上游或下游？为什么？
A B C
v
过河
一、一个平面运动的实例
观察蜡块的运动
匀速直线运动
匀速直线运动
匀速移动
蜡块向右上方的这个运动是什么样的运动呢？
1.建立坐标系
平面直角坐标系
o
x
y
蜡块的位置
2.蜡块的运动轨迹
o
x
y
坐标随时间变化的关系式
vx
vy
v
）θ
P
蜡块的位置
位置P（x，y）
P（x，y）
水平方向（匀速）：x=vxt
竖直方向（匀速）：y=vyt
消去时间t
）θ
蜡块的运动轨迹是过原点的一条直线
速度的方向：
3.蜡块运动的速度：
二、运动的合成与分解
合运动
分运动
分运动
2.物体同时参与合成的运动叫分运动
1.物体实际的运动叫合运动
A B C
v
过河
O
分运动
OB，即游泳
BA，即水流
合运动：OA，即实际运动
特征：
等效性、同一性、等时性、独立性
分运动
合运动
运动的合成
运动的分解
遵循平行四边形定则
三角形定则
分速度
分加速度
合速度
合加速度
合位移
分位移
唯一
多种可能
合运动
选择容易计算的分解方式
例 某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15 m，自动扶梯平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76 m/s。有甲、乙两位顾客，分别动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上秒上两个台阶的速度匀速上楼。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56m，甲上楼用了多少时间？
分析：甲、乙两位顾客在竖直方向上的位移相等，可考虑比较他们在竖直方向的分速度。由竖直方向的位移和竖直方向的速度，可求出上楼所用的时间。
解 甲在竖直方向的速度
v甲
v甲y
v甲x
）θ
v甲y=v甲sinθ=0.76×sin30 =0.38m/s
乙在竖直方向的速度
本课小结
1.物体实际的运动叫合运动
2.物体同时参与合成的运动叫分运动
3.特征：
等效性
、同一性
、等时性
、独立性
4.遵循平行四边形定则和三角形定则
5.合成运动性质的判断：看合加速度a与合速度v是否共线。
当堂检测
1. 如图甲所示，竖直放置、两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮的红蜡块。若红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则：（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）
（1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为　　　　m/s。
（2）如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的　　　　。
A.直线P B.曲线Q C.曲线R D.无法确定
0.4
甲　　　　　　　　　　　
乙
B
2. 直角坐标系xOy在水平面内，一物体的运动规律是x=3t2 m，y=4t2 m（t的单位为s），则下列说法中正确的是 （　　）
①物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动
②物体的合运动是初速度为零、加速度为5 m/s2的匀加速直线运动
③物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s2的匀加速直线运动
④物体的合运动是加速度为5 m/s2的曲线运动
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
B
解析：结合匀变速直线运动位移表达式x=v0t+知，
在x方向：x=3t2 m，则ax=6 m/s2，v0x=0，
在y方向：y=4t2 m，则ay=8 m/s2，v0y=0，
3. 质量m=2 kg的物体在光滑水平面上运动，其两个相互垂直的x、y方向上的分速度和随时间变化的图线如图所示，求：
（1）物体的初速度大小；
（2）t1=8 s时物体的速度大小；
（3）t2=4 s时物体的位移大小。
【解】（1）物体沿x方向上的初速度v0x=3 m/s，沿y方向上的初速度v0y=0，所以其合初速度为v0=3 m/s；
（2）t1=8 s时物体沿x方向上的速度v8x=3 m/s，沿y方向上的速度v8y=4 m/s，
此时物体的速度
v8= m/s =5 m/s；
（3）t2=4 s时物体在x方向上的位移，x=4×3 m=12 m；
在y方向上的位移y=×4×2m =4 m，则总位移s=m 。
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