5.1.2 运动的合成与分解(共26张PPT)
文档属性
| 名称 | 5.1.2 运动的合成与分解(共26张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 沪科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-05 10:46:42 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
5.1.2 运动的合成与分解
CAOZHONGWULI
第五章 曲线运动
物理
第1节
沪科版 物理 必修二
知识回顾
曲线运动的条件
（1）当物体所受的合力（加速度）与其速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动。做曲线运动的物体受到的合外力方向总是指向曲线的凹侧，已知物体的曲线运动轨迹，可判断出物体所受合力的大致方向。（2）判断物体是否做曲线运动，关键是看物体所受合力（或加速度）的方向与速度方向的关系，若两方向共线就是直线运动，不共线就是曲线运动。
1.物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，保持其他力不变，它可能做：①匀速直线运动 ②匀加速直线运动 ③匀减速直线运动 ④曲线运动下列组合正确的是（ ）A.①②③ B.②③C.②③④ D.②④
热身训练
【答案】：C
解析：撤掉一个力后，其他力的合力与该力大小相等、方向相反，物体在恒力作用下，若合力与v0方向有夹角则做曲线运动，若与v0同向，则②对，若与v0反向则③对。
2..如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，下列说法中正确的是( )
A．D点的速率比C点的速率大B．A点的加速度与速度方向的夹角小于90°C．A点的加速度比D点的加速度大D．从A到D加速度与速度方向的夹角先增大后减小
【答案】 A【解析】 质点做匀变速曲线运动，合力的大小和方向均不变，加速度不变，故C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D过程，合力方向与速度方向夹角小于90°，速率增大，A正确；A点的加速度方向与过A点的切线，即速度方向的夹角大于90°，故B错误；从A到D加速度与速度方向的夹角一直变小，D错误。
篮球怎样才能提高命中率？
铅球怎样才能扔得更远？
新课引入
探究1 小船和热气球的运动
左图为小船在河水中运动，以及热气球升空的情景。若考虑河水流动对小船的影响，以及水平方向吹来的风对热气球的影响，试考虑这二者如何运动？我们应该如何研究这种运动？
探究二：演示实验：观察蜡块的移动
演示实验：观察蜡块的移动
蜡块同时参与水平方向运动与竖直方向运动
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
蜡块实际是什么运动？
蜡块运动的轨迹
为了定量描述蜡块运动，建立坐标系
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
y
x
蜡块运动的轨迹
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
y
x
经过时间t
水平方向：x=vxt
竖直方向：y=vyt
实际运动轨迹
结论：蜡块的运动轨迹是条直线
定值
蜡块运动的速度
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
y
x
经过时间t
实际速度大小
结论：蜡块的运动是匀速直线运动
实际速度方向
vy
vx
v
θ
运动的合成与分解
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
y
x
分运动
分运动
合运动
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
运动的合成与分解遵从矢量运算 法则
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.由分运动求合运动的过程叫运动的合成
4.由合运动求分运动的过程叫运动的分解
几个概念
实验总结
几个特征
1.运动的独立性
各个分运动独立进行，互不影响。
2.运动的等时性
分运动和合运动是同时开始，同时进行，同时结束。
（不是同时发生的运动不能进行运动的合成）
3.运动的等效性
合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。
4.运动的同体性
合运动与分运动必须对同一物体。
实验总结
合运动的位移，叫做合位移 合运动的速度，叫做合速度
分运动的位移，叫做分位移 分运动的速度，叫做分速度
x1
x2
x
A
B
C
D
合位移与分位移
v1
v2
v
合速度与分速度
实验总结
错题精讲
1. 关于运动的合成，下列说法中正确的是（ ）
A. 合运动的速度一定比分运动的速度大
B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动
C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动
D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等
2. 在学习运动的合成与分解时我们做过如下图所示的实验。在长约80cm~100cm一端封闭的玻璃关中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体（小圆柱体恰能在管中匀速上浮），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平方向上匀加速移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下图中的( )
3. 如图所示，物体A以速度v沿杆匀速下滑，A用细绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平夹角为 时，B的速度为（ ）
A．vcosθ B．vsinθ C．v/cosθ D．v/sinθ
4.某人站在自动扶梯上，经过t1时间由一楼升到二楼，如果自动扶梯不运动，人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为t2，现使自动扶梯正常运动，人也保持原有的速度沿扶梯向上走，则人从一楼到二楼的时间是( )
A．t2-t1 B．t1·t2/(t2-t1) C．t1·t2/(t1＋t2) D．
5.如图所示，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速向右运动的同时，吊钩竖直向上（设为正方向）的运动规律为
（SI）（SI表示国际单位制，式中d为A、B之间的距离， H为吊臂离地面的高度），则物体（A）作加速度大小方向均变化的曲线运动（B）作速度增大的曲线运动，加速度为4m/s2（C）受到的合力竖直向上，加速度为-4m/s2（D）受到的合力向上偏右，加速度大于4m/s2
【答案】CCBCB
反思好学
物系相关速度
所谓物系相关速度是指不同物体之间或同一物体的不同部分之间的速度有一定的联系，善于找到这类联系，可以为顺利解题奠定基础。一般会碰到以下两类问题：
1.求由杆或绳约束物系各点速度的相关特征是：在同一时刻必具有相同的沿杆、绳方向的分速度。
2.求接触物体接触点的速度的相关特征是：由刚体的力学性质及接触的约束性可知，沿接触面法线方向，接触双方必须具有相同的法向分速度，否则将分离或形变；沿接触面的切向接触双方是否有相同的分速度则取决于该方向上双方有无相对滑动。
在只考虑重力的作用的情况下，不计摩擦力，一质点在竖直面从A点沿某条曲线到B点，问怎样的曲线能使所走的时间最短？
这一个问题被称为最速降线问题（Brachistochrone），由约翰·伯努利在1696年提出来挑战欧洲的数学家，罗必塔、伯努利兄弟、莱布尼茨都得到了解答。牛顿用一个晚上就做出来了，但是没公开发表（太简单了，不觉得有发表的必要）。约翰·伯努利本人用了一个巧妙的方法解决了这个问题，证明了最速降线是连接AB的一条摆线。欧拉求最速降线问题其意义大大超过了问题本身，他所使用的变分思想导致了数学的一个分支——变分学的诞生。对于很多求极值的物理过程问题，他给我们提供了一种简单有效的通用方法。
拓展进步
若有所获，请给自己比个
5.1.2 运动的合成与分解
CAOZHONGWULI
第五章 曲线运动
物理
第1节
沪科版 物理 必修二
知识回顾
曲线运动的条件
（1）当物体所受的合力（加速度）与其速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动。做曲线运动的物体受到的合外力方向总是指向曲线的凹侧，已知物体的曲线运动轨迹，可判断出物体所受合力的大致方向。（2）判断物体是否做曲线运动，关键是看物体所受合力（或加速度）的方向与速度方向的关系，若两方向共线就是直线运动，不共线就是曲线运动。
1.物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，保持其他力不变，它可能做：①匀速直线运动 ②匀加速直线运动 ③匀减速直线运动 ④曲线运动下列组合正确的是（ ）A.①②③ B.②③C.②③④ D.②④
热身训练
【答案】：C
解析：撤掉一个力后，其他力的合力与该力大小相等、方向相反，物体在恒力作用下，若合力与v0方向有夹角则做曲线运动，若与v0同向，则②对，若与v0反向则③对。
2..如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，下列说法中正确的是( )
A．D点的速率比C点的速率大B．A点的加速度与速度方向的夹角小于90°C．A点的加速度比D点的加速度大D．从A到D加速度与速度方向的夹角先增大后减小
【答案】 A【解析】 质点做匀变速曲线运动，合力的大小和方向均不变，加速度不变，故C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D过程，合力方向与速度方向夹角小于90°，速率增大，A正确；A点的加速度方向与过A点的切线，即速度方向的夹角大于90°，故B错误；从A到D加速度与速度方向的夹角一直变小，D错误。
篮球怎样才能提高命中率？
铅球怎样才能扔得更远？
新课引入
探究1 小船和热气球的运动
左图为小船在河水中运动，以及热气球升空的情景。若考虑河水流动对小船的影响，以及水平方向吹来的风对热气球的影响，试考虑这二者如何运动？我们应该如何研究这种运动？
探究二：演示实验：观察蜡块的移动
演示实验：观察蜡块的移动
蜡块同时参与水平方向运动与竖直方向运动
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
蜡块实际是什么运动？
蜡块运动的轨迹
为了定量描述蜡块运动，建立坐标系
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
y
x
蜡块运动的轨迹
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
y
x
经过时间t
水平方向：x=vxt
竖直方向：y=vyt
实际运动轨迹
结论：蜡块的运动轨迹是条直线
定值
蜡块运动的速度
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
y
x
经过时间t
实际速度大小
结论：蜡块的运动是匀速直线运动
实际速度方向
vy
vx
v
θ
运动的合成与分解
水平方向：玻璃管匀速运动
竖直方向：匀速运动
y
x
分运动
分运动
合运动
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
运动的合成与分解遵从矢量运算 法则
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.由分运动求合运动的过程叫运动的合成
4.由合运动求分运动的过程叫运动的分解
几个概念
实验总结
几个特征
1.运动的独立性
各个分运动独立进行，互不影响。
2.运动的等时性
分运动和合运动是同时开始，同时进行，同时结束。
（不是同时发生的运动不能进行运动的合成）
3.运动的等效性
合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。
4.运动的同体性
合运动与分运动必须对同一物体。
实验总结
合运动的位移，叫做合位移 合运动的速度，叫做合速度
分运动的位移，叫做分位移 分运动的速度，叫做分速度
x1
x2
x
A
B
C
D
合位移与分位移
v1
v2
v
合速度与分速度
实验总结
错题精讲
1. 关于运动的合成，下列说法中正确的是（ ）
A. 合运动的速度一定比分运动的速度大
B. 两个匀速直线运动的合运动不一定是匀速直线运动
C. 两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动
D. 合运动的两个分运动的时间不一定相等
2. 在学习运动的合成与分解时我们做过如下图所示的实验。在长约80cm~100cm一端封闭的玻璃关中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体（小圆柱体恰能在管中匀速上浮），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平方向上匀加速移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下图中的( )
3. 如图所示，物体A以速度v沿杆匀速下滑，A用细绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平夹角为 时，B的速度为（ ）
A．vcosθ B．vsinθ C．v/cosθ D．v/sinθ
4.某人站在自动扶梯上，经过t1时间由一楼升到二楼，如果自动扶梯不运动，人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为t2，现使自动扶梯正常运动，人也保持原有的速度沿扶梯向上走，则人从一楼到二楼的时间是( )
A．t2-t1 B．t1·t2/(t2-t1) C．t1·t2/(t1＋t2) D．
5.如图所示，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速向右运动的同时，吊钩竖直向上（设为正方向）的运动规律为
（SI）（SI表示国际单位制，式中d为A、B之间的距离， H为吊臂离地面的高度），则物体（A）作加速度大小方向均变化的曲线运动（B）作速度增大的曲线运动，加速度为4m/s2（C）受到的合力竖直向上，加速度为-4m/s2（D）受到的合力向上偏右，加速度大于4m/s2
【答案】CCBCB
反思好学
物系相关速度
所谓物系相关速度是指不同物体之间或同一物体的不同部分之间的速度有一定的联系，善于找到这类联系，可以为顺利解题奠定基础。一般会碰到以下两类问题：
1.求由杆或绳约束物系各点速度的相关特征是：在同一时刻必具有相同的沿杆、绳方向的分速度。
2.求接触物体接触点的速度的相关特征是：由刚体的力学性质及接触的约束性可知，沿接触面法线方向，接触双方必须具有相同的法向分速度，否则将分离或形变；沿接触面的切向接触双方是否有相同的分速度则取决于该方向上双方有无相对滑动。
在只考虑重力的作用的情况下，不计摩擦力，一质点在竖直面从A点沿某条曲线到B点，问怎样的曲线能使所走的时间最短？
这一个问题被称为最速降线问题（Brachistochrone），由约翰·伯努利在1696年提出来挑战欧洲的数学家，罗必塔、伯努利兄弟、莱布尼茨都得到了解答。牛顿用一个晚上就做出来了，但是没公开发表（太简单了，不觉得有发表的必要）。约翰·伯努利本人用了一个巧妙的方法解决了这个问题，证明了最速降线是连接AB的一条摆线。欧拉求最速降线问题其意义大大超过了问题本身，他所使用的变分思想导致了数学的一个分支——变分学的诞生。对于很多求极值的物理过程问题，他给我们提供了一种简单有效的通用方法。
拓展进步
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