课件34张PPT。第一章 抛体运动 第 二 节 运动的合成和分解学习目标:
1.理解合运动和分运动的概念。
2.知道运动的合成、分解,理解运动合成和分解法则:平行四边形法则。
3.理解互成角度的直线运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动。以前的教学中,我们研究了两种简单的运动:
匀速直线运动和匀变速直线运动。
然而在现实生活中,绝大多数运动都是较为复杂的。通过本节的学习,我们就能够利用“运动的合成和分解”及学过的动力学知识来分析一些基本的复杂运动。1.合运动和分运动的概念看视频:运动的合成与分解看视频:互成角度的两个直线运动的合成a.合运动、分运动的几个概念
①合位移、分位移
②合速度、分速度
③合加速度、分加速度
b.特点:
①物体同时参与了两个分运动;
②合运动与分运动具有等时性。2.合运动与分运动的关系
①合运动与分运动具有等时性;
②合运动与分运动之间遵循平行四边形法则。
3.运动的合成与分解
①运动的合成:
已知分运动求合运动,叫做运动的合成。
②运动的分解:
已知合运动求分运动,叫做运动的分解。4.不在同一直线上的两个直线运动的合成
(1)两个分运动都是匀速直线运动,
合运动是匀速直线运动。
(2)一个分运动是匀速直线运动,另一个不同方向的分运动是初速度为零的匀加速直线运动,合运动是匀变速曲线运动。
(3)两个直线运动的合运动可以是曲线运动,反过来,曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动。分别弄清楚作为分运动的直线运动的规律,就可知作为合运动的曲线运动的规律。5. 小船过河问题的分析及处理方法:(假设小船和河水都做匀速直线运动)
a.如果小船静止在水里,小船会随着河水漂移,小船的速度和河水的流速相同;
b.如果河水静止,小船将会以原速度驶向对岸。
c.如果小船在流动的河水中驶向对面的岸边,小船既要沿着河水运动,又要沿着指向对岸的方向行驶,所以小船的实际运动状态是a和b中两个运动的合运动。(1)最短时间过河问题的处理方法:
小船过河的问题有一个特点,就是小船在垂直于河岸的方向上的位移是不变的,我们只要使得在垂直于河岸方向上的速度最大,小船过河所用的时间就最短,河水的速度是沿河岸方向的,这个分速度和垂直于河岸的方向没有关系,所以使小船垂直于河岸方向行驶,小船过河所用时间才最短。(2)最小位移问题的处理方法:
当v船> v水时, v合垂直河岸,合位移最短等于河宽H,根据速度三角形可知船速方向应满足cos θ = v水/ v船, θ为v船与河岸的夹角。
当v船> v水时,分析可知船速v船方向应满足cos θ = v船/ v水,θ为船速方向与河岸的夹角。看视频:拓展研究:运动的分解【例1】已知蜡块在水平方向的速度为vx=4cm/s,在竖直方向的速度为vy=3cm/s,求蜡块运动的速度。例题合运动的位置,位移,速度,加速度运动的合成遵循平行四边形定则独立,等时,等效思考:上述蜡块的分运动均为匀速直线运动,那么所用的运动合成分解的思想方法在其他运动中是否还适用呢?【例2】小船在220m宽的河中横渡,水流速度为v1=2m/s,船在静水中的速度是v2=4m/s,求:
⑴如果要求船划到对岸航程最短,则船头应指向什么方向?最短航程是多少?所用时间多少?
⑵如果要求船划到对岸时间最短,则船头应指向什么方向?最短时间是多少?航程是多少?分析1:航程最短θd分析小船的运动(1)如果要求船划到对岸航程最短,则船头应指向什么方向?最短航程是多少?所用时间多少? 解:当船头指向斜上游,与岸夹角为?时,合运动垂直河岸,航程最短,数值等于河宽220m。即船头指向斜上游与岸夹角为60°过河时间v水v合v船dθ 总结:渡河的最短位移大小就是河宽,但是实现这一最短位移,必须满足船在静水的速度大于河水的速度。分析2:时间最短d(2)如果要求船划到对岸时间最短,则船头应指向什么方向?最短时间是多少?航程是多少?解2:当船头垂直河岸时,所用时间最短最短时间此时航程此时合速度dθABC 总结、渡河的时间最短则船头指向必须和河岸垂直,不受河水速度大小的影响。v水v合v船 【例3】如图,人在岸边通过定滑轮用绳拉小船。人拉住绳子以速度v0匀速前进,当绳子与水平方向成θ角时,求小船的速度v。vv1v21.准确判断谁是合运动,谁是分运动;实际运动是合运动
2.根据运动效果寻找分运动;
3.一般情况下,分运动表现在:
①沿绳方向的伸长或收缩运动;
②垂直于绳方向的旋转运动。
4.根据运动效果认真做好运动矢量图,是解题的关键。
5.对多个用绳连接的物体系统,要牢记在绳的方向上各点的速度大小相等。【归纳】 此类问题的关键是:1)是直线运动还是曲线运动?(判断轨迹)2)是匀变速运动还是变加速运动?(判断运动性质)判断:不在一直线上的两个匀速直线运动的合运动?一个匀速直线运动与一个匀加速直线运动的合运动?两个匀变速直线运动的合运动?如何判断两个直线运动的合运动的运动轨迹和运动性质?合力F合的方向或加速度a的方向与合速度v合的方向是否同一直线合力或加速度是否恒定思考探究加速直线运动加速曲线运动画图分析两个加速运动的合成1、两互成角度的匀速直线运动的合成(一定是匀速直线运动)2、两互成角度的初速为零的匀加速直线运动的合成(一定是匀加速直线运动)3、两互成角度的初速不为零的匀加速直线运动的合成(匀变速直线运动或匀变速曲线运动)4、一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合成(匀变速直线运动或匀变速曲线运动)探究讨论1.下列说法中正确的是( )
A.任何曲线运动都是变加速运动
B.两个匀速直线运动(速率不等)的合运动一定是匀速直线运动
C.两个匀加速直线运动的合运动一定不是直线运动
D.一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动B课堂训练2.某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是
匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关
系是( )
A.水速大时,路程长,时间长
B.水速大时,路程长,时间短
C.水速大时,路程长,时间不变
D.路程、时间与水速无关C课堂训练3.关于运动的合成和分解,下列说法中正确的( )
A.两个直线运动的合运动一定是直线运动;
B.两个速度大小不等的匀速直线运动的合成一定是匀速直线运动;
C.合运动是加速运动时,其分运动一定是匀变速直线运动;
D.合运动是匀变速直线运动,至少有一个分运动是匀变速直线运动.B课堂训练4.船在静水中速度v1,水流速度v2,v2A.实际航程最短
B.当船速不变,水流速度增大时过河时间不变
C.过河时间最短
D.当船速不变,水流速度增大时,过河时间变长BC课堂训练课堂训练5、枪管与水平方向的夹角为60°,子弹射出枪口时的速度为500m/s,则子弹沿水平方向的分速度的大小为 m/s,沿竖直方向的分速度的大小为 m/s。 Vyvx=vcos60°=250m/svy=vsin60°=433m/s课堂训练6、在高处拉低处小船时,通常在河岸上通过滑轮用钢绳拴船,若拉绳的速度为v1=4m/s,当拴船的绳与水平方向成60°时,船的速度是多大?速度v1与v哪一个是合速度?v2v=v1/cos60°=8m/s提示:两个物体用绳或杆相连,则两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等.谢谢观看!