5.2 运动的合成与分解 课件（共18张PPT）

(共18张PPT)
运动的合成与分解
人在流动的河水中始终保持头朝正前方游向对岸，人会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游
骑马者由西向东行驶，在马背上射击跑道正北边的目标。射击方向应直接对准目标？还是应该偏东或偏西一些？
演示实验一
在蜡块上升的过程中，进行频闪拍照。合成后的照片如图所示。
（一）实验探究——以红蜡块运动为例
讨论交流
根据频闪照片如何来研究蜡块的运动？
任意相同时间内位移相同，则判定是匀速直线运动。
建立坐标轴
相对背景的实际运动
水平方向：蜡块随玻璃管匀速运动
竖直方向匀速运动
分运动
分运动
合运动
合运动和分运动总是同时进行。
合运动产生的效果跟另外两个分运动共同产生的效果相同。
二、运动的合成与分解
合运动
分运动
运动的合成
运动的分解
运动的合成与分解是指 x、v、 a 的合成与分解。
遵循规律:平行四边形法则
x
经过时间t
水平方向：x=vxt
竖直方向：y=vyt
消去变量t，实际运动轨迹：
定值
水平方向：蜡块随玻璃管匀速运动
分运动
竖直方向匀速运动
分运动
问题1：如何确定蜡块的位置？
问题2：如何确定蜡块的轨迹？
如何研究蜡块的运动？
O
x
y
x
实际速度大小
实际速度方向
水平方向：蜡块随玻璃管匀速运动
分运动
竖直方向匀速运动
分运动
问题3：如何确定蜡块的速度？
分运动
分运动
合运动
合运动
分运动
运动的合成
运动的分解
问题4:研究蜡块的运动还有其他的方法吗？
唯一
多可能
☆思考与讨论
蜡块上升同时试管向右做匀加速，（若玻璃内壁是光滑的）运动轨迹还会是直线吗？
解析：竖直方向为匀速直线运动，则有
水平方向跟着试管做匀加速直线运动，则有
联立可得 可知，轨迹为抛物线。
☆思考与讨论2
两个互成角度的匀变速直线运动的合运动轨迹一定是曲线吗？
① 两个初速度为0的匀加速直线运动
② 两个初速度不为0的匀加速直线运动
v1
v1=a1t
初速度为0的匀变速直线运动
v2
v合
v2=a2t
v合
a合
a合
a1
a2
a1
a2
v1
v2
v合
a合
a1
a2
初速度不为0的匀变速直线运动
匀变速曲线运动
【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 0.15 m，自动扶梯与水平面的夹角为 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。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56 m，甲上楼用了多少时间？
【解析】如图所示，甲在竖直方向的速度
乙在竖直方向的速度
因此v甲y > v乙,甲先到楼上
甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12 s。
人在流动的河水中始终保持头朝正前方游向对岸，人会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游
骑马者由西向东行驶，在马背上射击跑道正北边的目标。射击方向应直接对准目标？还是应该偏东或偏西一些？
会偏向下游
偏西一些
v人
v水
v
θ
v箭
θ
v马
v
d
当v船 垂直于河岸时，渡河时间最短：
v船
v水
tmin=
v船
d
v
θ
tanθ=
v水
v船
1.如何渡河，时间最短？
v水
A
v船
θ
v
C
d
当合速度v 方向垂直于河岸时，渡河位移最短，且为河宽d 。
v船
θ
v水
渡河时间：
t = =
v
d
v船 sinθ
d
cosθ=
v船
v水
v
2.如何渡河，位移最短：
情景1：v船>v水
d
当v船方向与合速度v 方向垂直时，有最短渡河位移lmin 。
最短位移：
t =
v
lmin
sinθ=
v水
v船
v水
lmin
lmin=
sinθ
d
B
C
D
E
A
v船
θ
θ
渡河时间：
v
v船
2.渡河位移最短：
情景2：v船v船
小结
1
2
合运动与分运动
运算法则：平行四边形法则
利用运动的合成与分解分析复杂运动
运动的合成与分解
课后作业：
作业1：本节课后第1－5题；
作业2：思考：使玻璃管一边绕平行于管的竖直轴做匀速圆周运动，一边让小蜡块在玻璃管中匀速上升，蜡块的运动轨迹是什么样的？
作业3：观察建筑工地上吊车的运动，研究吊车的运动。