(共13张PPT)
5.2 运动的合成与分解
蜡块能沿玻璃管匀速上升(如图甲所示),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?
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.
(2)蜡块实际运动的性质是什么?
蜡块实际上做匀速直线运动.
O
x
y
P
(3)求t 时间内蜡块的位移和速度.
蜡块运动的轨迹其中是常量。描述的是一条过原点的直线。也就是说蜡块相对于黑板的运动轨迹是直线。(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运动的合成与分解:已知分运动求合运动,叫运动的合成;已知合运动求分运动,叫运动的分解。
③运动的合成与分解:运动的合成与分解包括位移、速度和加速度。矢量的合成和分解遵循的法则:平行四边形定则(或三角形定则)。
(2)合运动与分运动的关系
①等效性:各分运动的共同效果与合运动的效果相同;
②等时性:各分运动和合运动同时发生和结束,时间相同;
③独立性:各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响。
例1.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0.1 m/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,如图所示.若玻璃管的长度为1.0 m,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为( )
A.0.1 m/s,1.73 m B.0.173 m/s,1.0 m
C.0.173 m/s,1.73 m D.0.1 m/s,1.0 m
C
1.关于曲线运动的两个重要推论:
(1)合外力与速率变化的关系:①合外力方向与速度方向夹角为锐角时,物体做曲线运动,速率越来越大;②合外力方向与速度方向夹角为直角时,物体做曲线运动,速率不变;③合外力方向与速度方向夹角为钝角时,物体做曲线运动,速率越来越小。
(2)运动轨迹与合外力的关系:物体运动时其轨迹总偏向合外力所指的一侧,或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧。
2.运动方向与合力方向的关系:
(1)合外力方向与物体的速度方向在同一条直线上时,物体做加速直线运动或减速直线运动。
(2)合外力方向与物体的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动。
1.关于合运动与分运动,下列说法正确的是 ( )
A.合运动的速度等于两个分运动的速度之和
B.合运动的时间一定等于分运动的时间
C.两个直线运动的合运动一定是直线运动
D.合运动的速度方向一定与其中某一分速度方向相同
解析:选B。根据平行四边形定则知,合运动的速度可能比分运动的速度大,可能比分运动的速度小,可能与分运动的速度相等,故A错误;合运动与分运动具有等时性,故B正确;两个直线运动的合运动不一定是直线运动,故C错误;合运动的速度方向可以与某一分运动的速度方向相同,也可能不同,故D错误。
B
2.如图所示,帆船船头指向正东以速度v(静水中速度)航行,海面正刮着南风,风速为v,以海岸为参考系,不计阻力。关于帆船的实际航行方向和速度大小,下列说法中正确的是 ( )
A.帆船北偏东30°方向航行,速度大小为2v
B.帆船东偏北60°方向航行,速度大小为v
C.帆船东偏北30°方向航行,速度大小为2v
D.帆船东偏南60°方向航行,速度大小为v
解析:选A。由于帆船的船头指向正东,并以相对静水中的速度v航行,南风以v的风速向北吹来,当以海岸为参考系时,实际速度v实==2v,设帆船实际航行方向与正北方向夹角为α,则sinα==,α=30°,即帆船沿北偏东30°方向航行,故A正确。
A
再见