物理人教版（2019）必修第二册5.2 运动的合成与分解（共38张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册5.2 运动的合成与分解（共38张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-29 05:54:46 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
5.2 运动的合成与分解
一、一个平面运动的实例
演示
观察蜡块的运动
1、实验器材
红蜡做的小圆柱体、一端封闭长约1m的玻璃管、清水
2、实验结论
（1）水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动。
（2）竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动。
（3）实际运动：在黑板的背景前我们看到蜡块向右上方运动。
二、理论分析红蜡块的运动
以蜡块开始匀速运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系。
O
建立坐标系
2、蜡块运动的轨迹：
O
1、蜡块的位置坐标：
3、蜡块运动的位移：
4、蜡块运动的速度：
三、运动的合成与分解
1、合运动和分运动
（1）合运动：物体实际的运动叫合运动。
（2）分运动：物体同时参与合成运动的运动叫分运动。
2、合运动和分运动的关系
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
跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是
A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
C.运动员下落时间与风力有关
D.运动员着地速度与风力无关
√
运动的合成与分解即为描述运动的物理量的合成与分解
都遵守平行四边形定则。
位移合成与分解
速度合成与分解
加速度合成与分解
x
x2
x1
v
v2
v1
a
a2
a1
3、运动的合成与分解
运动的合成：由分运动求合运动的过程
运动的分解：由合运动求分运动的过程
【例题】某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自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，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（如图所示）。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？
思考与讨论：在如图所示的实验中，如果将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀加速移动，若玻璃管内壁是光滑的，蜡块的轨迹还是一条直线吗？
思考讨论1：不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动是什么运动？
思考讨论2：不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是什么运动？
思考讨论3：初速度为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
思考讨论4：初速度不为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
课堂练习
关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（ ）
A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和
B．分运动是直线运动，则合运动必是直线运动
C．分运动是匀速直线运动，则合运动可能是曲线运动
D．分运动是匀变速直线运动，则合运动可能是曲线运动
D
质量m＝2kg的物体在光滑平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线，如图，求：
(1)物体受到的合力；
(2)物体的初速度；
(3)t＝8s时物体的速度；
(4)t＝4s时物体的位移；
（5）物体运动轨迹的方程。
如图所示，在竖直平面的xoy坐标系内，oy表示竖直向上方向。该平面内存在沿x轴正向的恒力作用。一小球从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出，初速度v0=4m/s，不计空气阻力。它达到的最高点位置如图中M点所示。求：
（1）小球在M点时的速度v1。
（2）在图上标出小球落回x轴时的位置N。
（3）小球到达N点时的速度v2。
第二课时
小船渡河与关联速度问题
一、小船渡河问题
一、小船渡河相关概念
1.船速v船：船在静水的航行速度v船，方向与船头的指向相同；
2.水速v水 ：水流速度，方向沿河岸；
3.船的合速度v合：小船在河流中实际运动速度。
1、最短时间：
2、最短位移：
若 v船 > v水
若 v船 < v水
【例】已知船在静水中的速度v1=4m/s,现让船度过某条河流，假设两河岸是理想的平行线，河宽d=100m,水流速度v2=3m/s,方向与河岸平行。
（1）最短过河时间为多少？此时船头的指向如何？
（2）时间最短时，求实际速度？实际位移？
（3）最短过河位移为多少？此时船头的指向如何？
（4）位移最短时，求实际速度？过河时间？
（5）若v2=5m/s，则最短过河位移为多少？
此时船头的指向如何？
（6）位移最短时，求实际速度？过河时间？
1． (多选)下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图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( )．
AB
2.船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，则（ ）
A．船渡河的最短时间60s
B．要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直
C．船在河水中航行的轨迹是一条直线
D．船在河水中的最大速度是5m/s
B
C
4.甲乙两船从水速恒定的和两岸A、B同时开始运动，甲船在静水中速度大于乙船，为了在河中尽快相遇，两船的船头朝向应为( )
A．甲、乙都沿A、B连线方向
B．甲、乙都沿A、B连线偏向下游方向
C．甲、乙都沿A、B连线偏向上游方向
D．甲沿A、B连线偏向上游方向，乙沿A、 B连线偏向下游方向
A
A
B
甲
乙
A
B
二、 关联速度问题
v
θ
AC
A
B
θ
关联速度概念：
绳（杆）的两端沿不同方向运动过程中，绳（杆）两端沿绳（杆）方向的分速度相等，称为“关联速度”。
解决关联速度的关键 ：
1、找出两端物体的合运动，即物体的实际运动；
2、若合运动不沿绳（杆）方向，将合运动进行分解；
沿绳（杆）方向
垂直绳（杆）方向
3、根据沿绳（杆）方向的分速度大小相等进行求解。
1、如图所示，以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平面夹角为θ时，物体B的速度为( )
A．v B. C．vcosθ D．vsinθ
D
2、如图所示，汽车通过滑轮拉重物A，汽车沿水平方向向右匀速运动，滑轮与绳的摩擦不计，则物体的运动情况是( )
A．匀速上升 B．加速上升
C．先加速后减速 D．减速上升
B
3.如图所示，A、B两物体用细绳相连，在水平面上运动，当细绳与水平方向夹角分别为α和β时，物体A的速度为V，这时B的速度为 。
vcosα/cosβ
C
常见模型。
（1）对象点在杆上
（2）对象点在物体上
类绳杆关联问题：
B
P
A
5.2 运动的合成与分解
一、一个平面运动的实例
演示
观察蜡块的运动
1、实验器材
红蜡做的小圆柱体、一端封闭长约1m的玻璃管、清水
2、实验结论
（1）水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动。
（2）竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动。
（3）实际运动：在黑板的背景前我们看到蜡块向右上方运动。
二、理论分析红蜡块的运动
以蜡块开始匀速运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系。
O
建立坐标系
2、蜡块运动的轨迹：
O
1、蜡块的位置坐标：
3、蜡块运动的位移：
4、蜡块运动的速度：
三、运动的合成与分解
1、合运动和分运动
（1）合运动：物体实际的运动叫合运动。
（2）分运动：物体同时参与合成运动的运动叫分运动。
2、合运动和分运动的关系
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
跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是
A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作
B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害
C.运动员下落时间与风力有关
D.运动员着地速度与风力无关
√
运动的合成与分解即为描述运动的物理量的合成与分解
都遵守平行四边形定则。
位移合成与分解
速度合成与分解
加速度合成与分解
x
x2
x1
v
v2
v1
a
a2
a1
3、运动的合成与分解
运动的合成：由分运动求合运动的过程
运动的分解：由合运动求分运动的过程
【例题】某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自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，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（如图所示）。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？
思考与讨论：在如图所示的实验中，如果将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀加速移动，若玻璃管内壁是光滑的，蜡块的轨迹还是一条直线吗？
思考讨论1：不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动是什么运动？
思考讨论2：不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是什么运动？
思考讨论3：初速度为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
思考讨论4：初速度不为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
课堂练习
关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（ ）
A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和
B．分运动是直线运动，则合运动必是直线运动
C．分运动是匀速直线运动，则合运动可能是曲线运动
D．分运动是匀变速直线运动，则合运动可能是曲线运动
D
质量m＝2kg的物体在光滑平面上运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线，如图，求：
(1)物体受到的合力；
(2)物体的初速度；
(3)t＝8s时物体的速度；
(4)t＝4s时物体的位移；
（5）物体运动轨迹的方程。
如图所示，在竖直平面的xoy坐标系内，oy表示竖直向上方向。该平面内存在沿x轴正向的恒力作用。一小球从坐标原点沿oy方向竖直向上抛出，初速度v0=4m/s，不计空气阻力。它达到的最高点位置如图中M点所示。求：
（1）小球在M点时的速度v1。
（2）在图上标出小球落回x轴时的位置N。
（3）小球到达N点时的速度v2。
第二课时
小船渡河与关联速度问题
一、小船渡河问题
一、小船渡河相关概念
1.船速v船：船在静水的航行速度v船，方向与船头的指向相同；
2.水速v水 ：水流速度，方向沿河岸；
3.船的合速度v合：小船在河流中实际运动速度。
1、最短时间：
2、最短位移：
若 v船 > v水
若 v船 < v水
【例】已知船在静水中的速度v1=4m/s,现让船度过某条河流，假设两河岸是理想的平行线，河宽d=100m,水流速度v2=3m/s,方向与河岸平行。
（1）最短过河时间为多少？此时船头的指向如何？
（2）时间最短时，求实际速度？实际位移？
（3）最短过河位移为多少？此时船头的指向如何？
（4）位移最短时，求实际速度？过河时间？
（5）若v2=5m/s，则最短过河位移为多少？
此时船头的指向如何？
（6）位移最短时，求实际速度？过河时间？
1． (多选)下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图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( )．
AB
2.船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，则（ ）
A．船渡河的最短时间60s
B．要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直
C．船在河水中航行的轨迹是一条直线
D．船在河水中的最大速度是5m/s
B
C
4.甲乙两船从水速恒定的和两岸A、B同时开始运动，甲船在静水中速度大于乙船，为了在河中尽快相遇，两船的船头朝向应为( )
A．甲、乙都沿A、B连线方向
B．甲、乙都沿A、B连线偏向下游方向
C．甲、乙都沿A、B连线偏向上游方向
D．甲沿A、B连线偏向上游方向，乙沿A、 B连线偏向下游方向
A
A
B
甲
乙
A
B
二、 关联速度问题
v
θ
AC
A
B
θ
关联速度概念：
绳（杆）的两端沿不同方向运动过程中，绳（杆）两端沿绳（杆）方向的分速度相等，称为“关联速度”。
解决关联速度的关键 ：
1、找出两端物体的合运动，即物体的实际运动；
2、若合运动不沿绳（杆）方向，将合运动进行分解；
沿绳（杆）方向
垂直绳（杆）方向
3、根据沿绳（杆）方向的分速度大小相等进行求解。
1、如图所示，以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平面夹角为θ时，物体B的速度为( )
A．v B. C．vcosθ D．vsinθ
D
2、如图所示，汽车通过滑轮拉重物A，汽车沿水平方向向右匀速运动，滑轮与绳的摩擦不计，则物体的运动情况是( )
A．匀速上升 B．加速上升
C．先加速后减速 D．减速上升
B
3.如图所示，A、B两物体用细绳相连，在水平面上运动，当细绳与水平方向夹角分别为α和β时，物体A的速度为V，这时B的速度为 。
vcosα/cosβ
C
常见模型。
（1）对象点在杆上
（2）对象点在物体上
类绳杆关联问题：
B
P
A