2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册5.2.1 运动的合成与分解 课件（18张PPT)
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册5.2.1 运动的合成与分解 课件（18张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 16.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-12-14 18:38:17 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
§5.21 运动的合成与分解(一)
第五章 抛体运动
课前练. 如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知该质点在B点时的速度方向与加速度方向相互垂直，下列说法中正确的是( )
A．在D点的速率比在C点的速率大
B．在A点的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
C．在A点的加速度比在D点的加速度大
D．从A到D加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
A
曲线运动
知识回顾
特点
条件
向消防员致敬！
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，还是会偏向上游或下游？为什么？
(1)观察蜡块的运动
1、蜡块A沿玻璃管上升,
观察蜡块上升的速度。
一、一个平面运动的实例
2、在蜡块匀速上升的同时，玻璃管沿水平方向向右匀速移动，观察蜡块的运动情况。
(1)观察蜡块的运动
一、一个平面运动的实例
3、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）在背景前我们看到蜡块相对背景是向右上方运动。
(1)观察蜡块的运动
一、一个平面运动的实例
(2)理论分析蜡块的运动
一、一个平面运动的实例
1. 建立坐标系
2. 蜡块运动的轨迹
3. 蜡块运动的速度
思考: 1. 如何表示蜡块的位置？
2. 求蜡块轨迹的函数关系？
3. 求蜡块运动的速度？
y x
蜡块的运动轨迹是直线
tan
1.合运动与分运动的概念
2.合运动与分运动的关系
一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同,这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这以实际运动的分运动。
二、运动的合成与分解
独立性 不同方向上的分运动互不干扰
等时性 同时开始，同时结束，经历相等的时间
等效性 等效替代，简化问题
同体性 合运动与分运动是对同一物体而言的
思考讨论：类比分力与合力的关系，
合运动与分运动之间有哪些性质？
3.运动的合成与分解
合运动
分运动
运动的合成
运动的分解
⑴分解原则:根据运动的实际效果分解，也可以正交分解。
⑵遵循规律:平行四边形定则、三角形定则
a
a1
a2
v1
v2
v
⑶运动的合成与分解是指 x、v、 a 的合成与分解。
A
B
x
x1
x2
位移的合成
速度的合成
加速度的合成
运动的合成是唯一的，
而分解不是唯一的，
通常按运动所产生的实际效果分解。
二、运动的合成与分解
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0.15m，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？
甲先到楼上 ; 12s
[例1] 如图所示，在某次演习中，演习直升机空投物资．直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5 m/s①.若飞机停留在离地面100 m高处空投物资，由于水平风的作用，降落伞和物资获得1 m/s的水平向东的速度②.求：(结果可保留根式)
(1)物资在空中运动的时间；
(2)物资落地时速度的大小；
(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离．
(1)20 s (2) m/s (3)20 m
系统集成P7
思考：1. 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？
vy
a
2. 试推导轨迹的函数关系？
(其中 vy 、a 已知)
例2. 如图所示，红蜡块能在竖直放置并装满水的玻璃管中匀速上升，若红蜡块从A点开始，沿玻璃管匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做直线运动且玻璃管到CD处时红蜡块恰在D点，则下列说法不正确的是 ( )
A.若玻璃管匀速运动，则蜡块的轨迹为直线P
B.若玻璃管匀加速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线R
C.若玻璃管匀加速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线Q
D.若玻璃管匀减速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线R
B
（1）两个都是从静止开始的互成角度匀加速直线运动的合运动是什么运动？
（2）两个初速度都不为零互成角度匀加速直线运动的合运动是什么运动？
一定是匀加速直线运动
可能是匀变速直线运动，也有可能是匀变速曲线运动
v
v2
v1
a1
a2
a
v
v2
v1
a1
a2
a
思考总结：
(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
(2)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动合成时,由于其加速度与
合速度不在同一条直线上,故合运动是匀变速曲线运动。
(3)两个都是从静止开始的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动。
(4)两个匀加速直线运动的合运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动,
但一定是匀变速运动。
4.互成角度的两个直线运动的合运动
例3. 有一个质量为2 kg的质点在Oxy(平面直角坐标系)平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点所受的合力大小为3 N
B.质点的初速度大小为3 m/s
C.质点做匀变速直线运动
D.t=2 s时,质点的速度大小为7 m/s
A
1.合运动与分运动的概念
2.合运动与分运动的关系
独立性、等时性、等效性、同体性
运动的合成与分解
课堂小结
3.合运动与分运动的规律
平行四边形定则、三角形定则
4.互成角度的两个直线运动的合运动
由合初速度与合加速度决定
4．在图的实验中，假设从某时刻（）开始，红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10，与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每1s内的位移依次是4、12、20、28。在图所示的坐标系中，y表示蜡块在竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，时蜡块位于坐标原点。请在图中标出t等于1s、2s、3s、4s时蜡块的位置，并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。
教材P9
§5.21 运动的合成与分解(一)
第五章 抛体运动
课前练. 如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知该质点在B点时的速度方向与加速度方向相互垂直，下列说法中正确的是( )
A．在D点的速率比在C点的速率大
B．在A点的加速度方向与速度方向的夹角小于90°
C．在A点的加速度比在D点的加速度大
D．从A到D加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小
A
曲线运动
知识回顾
特点
条件
向消防员致敬！
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，还是会偏向上游或下游？为什么？
(1)观察蜡块的运动
1、蜡块A沿玻璃管上升,
观察蜡块上升的速度。
一、一个平面运动的实例
2、在蜡块匀速上升的同时，玻璃管沿水平方向向右匀速移动，观察蜡块的运动情况。
(1)观察蜡块的运动
一、一个平面运动的实例
3、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）在背景前我们看到蜡块相对背景是向右上方运动。
(1)观察蜡块的运动
一、一个平面运动的实例
(2)理论分析蜡块的运动
一、一个平面运动的实例
1. 建立坐标系
2. 蜡块运动的轨迹
3. 蜡块运动的速度
思考: 1. 如何表示蜡块的位置？
2. 求蜡块轨迹的函数关系？
3. 求蜡块运动的速度？
y x
蜡块的运动轨迹是直线
tan
1.合运动与分运动的概念
2.合运动与分运动的关系
一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同,这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这以实际运动的分运动。
二、运动的合成与分解
独立性 不同方向上的分运动互不干扰
等时性 同时开始，同时结束，经历相等的时间
等效性 等效替代，简化问题
同体性 合运动与分运动是对同一物体而言的
思考讨论：类比分力与合力的关系，
合运动与分运动之间有哪些性质？
3.运动的合成与分解
合运动
分运动
运动的合成
运动的分解
⑴分解原则:根据运动的实际效果分解，也可以正交分解。
⑵遵循规律:平行四边形定则、三角形定则
a
a1
a2
v1
v2
v
⑶运动的合成与分解是指 x、v、 a 的合成与分解。
A
B
x
x1
x2
位移的合成
速度的合成
加速度的合成
运动的合成是唯一的，
而分解不是唯一的，
通常按运动所产生的实际效果分解。
二、运动的合成与分解
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0.15m，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？
甲先到楼上 ; 12s
[例1] 如图所示，在某次演习中，演习直升机空投物资．直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5 m/s①.若飞机停留在离地面100 m高处空投物资，由于水平风的作用，降落伞和物资获得1 m/s的水平向东的速度②.求：(结果可保留根式)
(1)物资在空中运动的时间；
(2)物资落地时速度的大小；
(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离．
(1)20 s (2) m/s (3)20 m
系统集成P7
思考：1. 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？
vy
a
2. 试推导轨迹的函数关系？
(其中 vy 、a 已知)
例2. 如图所示，红蜡块能在竖直放置并装满水的玻璃管中匀速上升，若红蜡块从A点开始，沿玻璃管匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做直线运动且玻璃管到CD处时红蜡块恰在D点，则下列说法不正确的是 ( )
A.若玻璃管匀速运动，则蜡块的轨迹为直线P
B.若玻璃管匀加速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线R
C.若玻璃管匀加速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线Q
D.若玻璃管匀减速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线R
B
（1）两个都是从静止开始的互成角度匀加速直线运动的合运动是什么运动？
（2）两个初速度都不为零互成角度匀加速直线运动的合运动是什么运动？
一定是匀加速直线运动
可能是匀变速直线运动，也有可能是匀变速曲线运动
v
v2
v1
a1
a2
a
v
v2
v1
a1
a2
a
思考总结：
(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
(2)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动合成时,由于其加速度与
合速度不在同一条直线上,故合运动是匀变速曲线运动。
(3)两个都是从静止开始的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动。
(4)两个匀加速直线运动的合运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动,
但一定是匀变速运动。
4.互成角度的两个直线运动的合运动
例3. 有一个质量为2 kg的质点在Oxy(平面直角坐标系)平面内运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.质点所受的合力大小为3 N
B.质点的初速度大小为3 m/s
C.质点做匀变速直线运动
D.t=2 s时,质点的速度大小为7 m/s
A
1.合运动与分运动的概念
2.合运动与分运动的关系
独立性、等时性、等效性、同体性
运动的合成与分解
课堂小结
3.合运动与分运动的规律
平行四边形定则、三角形定则
4.互成角度的两个直线运动的合运动
由合初速度与合加速度决定
4．在图的实验中，假设从某时刻（）开始，红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10，与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每1s内的位移依次是4、12、20、28。在图所示的坐标系中，y表示蜡块在竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，时蜡块位于坐标原点。请在图中标出t等于1s、2s、3s、4s时蜡块的位置，并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。
教材P9