粤教版物理必修2同步教学课件：1.2 运动的合成与分解29张PPT

课件29张PPT。第二节　运动的合成与分解目标导航预习导引目标导航预习导引二一一、分运动与合运动
1.定义:如果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,我们就把这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动,这两个运动叫做这一实际运动的分运动.
2.运动的独立性:一个复杂的运动可以看成是几个独立进行的分运动的合运动.目标导航二一预习导引二、运动的合成与分解
1.定义:已知物体的几个分运动求其合运动叫做运动的合成.已知合运动求其分运动叫做运动的分解.
2.法则:遵循矢量运算法则——平行四边形定则.
3.举例:两个分运动互相垂直时目标导航二一预习导引预习交流
以一定的初速度v0竖直向下抛出的物体(不计空气阻力)的运动可以看做是哪些分运动合成的?
答案:可看做是以初速度v0竖直向下的匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动合成的.迁移应用典题例解一二知识精要三思考探究一、运动的合成与分解
1.对合运动与分运动的认识
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,这几个运动就是分运动.
物体的实际运动一定是合运动,实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分运动的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度.迁移应用典题例解一二知识精要三思考探究2.合运动与分运动的关系
等效性:各分运动的共同效果与合运动效果相同.
等时性:各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同.
独立性:各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响.
同体性:各分运动与合运动是同一物体的运动.
3.合运动与分运动的求法
运动的合成与分解,其实质是对运动的位移s、速度v和加速度a的合成与分解.因为位移、速度、加速度都是矢量,所以求解时遵循的原则是矢量运算的平行四边形定则.一二三迁移应用典题例解知识精要思考探究风雨大作时,风沿水平方向吹动,我们会看到大雨倾斜而下.你知道哪个运动是雨滴的合运动吗?这个合运动可以分解为哪两个分运动?
答案:雨滴的实际运动即倾斜方向的运动,就是雨滴的合运动.雨滴的运动可以分解为竖直方向的自由下落运动和水平方向随风的运动.一二三迁移应用典题例解知识精要思考探究【例1】 (多选)水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则(　　)
A.风速越大,水滴下落的时间越长
B.风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大
C.水滴着地时的瞬时速度与风速无关
D.水滴下落的时间与风速无关
解析:下落的水滴落地前参与了竖直方向和水平方向上的两个分运动.由运动的独立性可知,水滴下落的时间与风速无关,A错,D对;水滴落地时的速度 ,vy不变,风速vx越大,v越大,B对,C错.
答案:BD一二三迁移应用典题例解知识精要思考探究一二三迁移应用典题例解知识精要思考探究1.(2015广东理综)如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参照物(　　)
A.帆船朝正东方向航行,速度大小为v
B.帆船朝正西方向航行,速度大小为v
C.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为
D.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为
答案:D
解析:在南北方向上,帆板静止,所以在此方向上帆船相对于帆板向北以速度v运动;在东西方向上,帆船静止,帆板向西以速度v运动,所以在此方向上帆船相对于帆板向东以速度v运动;以帆板为参照物,帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为 ,故选项D正确,选项A、B、C错误.一二三迁移应用典题例解知识精要思考探究2.(多选)下列关于合运动与分运动的说法中,正确的是(　　)
A.合运动的位移为分运动的位移的矢量和
B.合运动的速度一定比其中一个分速度大
C.合运动的时间为分运动的时间之和
D.合运动的时间与各分运动的时间相等
答案:AD
解析:合运动与分运动是同时发生、同时进行、同时停止的,具有等时性,而不能认为合运动的时间为分运动的时间之和,故选项C错误,D正确.合运动的位移与分运动的位移关系满足平行四边形定则,合位移与两分位移的大小构成了任意三角形的边的关系.由三角形的边角关系知,合位移可能大于、等于、小于分位移.同理,合速度与分速度、合加速度与分加速度都存在上述关系.故选项A正确,B错误.迁移应用典题例解知识精要一二三二、判断两个直线运动的合运动的性质和轨迹
1.判断方法
两个互成角度的直线运动的合运动的性质和轨迹,由这两个分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定.
(1)根据合加速度是否恒定判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动.若合加速度不变且不为零,则合运动为匀变速运动;若合加速度变化,则为非匀变速运动.
(2)根据合加速度与合初速度是否共线判断合运动是直线运动还是曲线运动.若合加速度与合初速度在同一直线上,则合运动为直线运动;否则为曲线运动.迁移应用典题例解知识精要一二三2.不在同一直线上的两个直线运动的合成
(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)两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动,加速度等于两分运动的加速度a1、a2的矢量和,由于初速度为零,故物体的合运动是沿合加速度方向的匀加速直线运动.
(4)两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动,其初速度v为两分运动的初速度v1和v2的矢量和,加速度a为两分运动的加速度a1和a2的矢量和.若v和a在一条直线上,则物体做匀变速直线运动;若v和a不在一条直线上,则物体做匀变速曲线运动.迁移应用典题例解知识精要一二三【例2】 如果两个不在同一直线上的分运动一个是匀速直线运动,另一个是匀变速直线运动,则合运动(　　)
A.一定是直线运动
B.一定是曲线运动
C.可能是匀速运动
D.不可能是匀变速运动
解析:由于物体的受力方向与合速度的方向不在一条直线上,因此,物体一定做匀变速曲线运动,B正确.
答案:B迁移应用典题例解知识精要一二三迁移应用典题例解知识精要一二三1.某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3 cm/s 匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动.同学们测出某时刻R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为　　　 　　cm/s.R在上升过程中运动轨迹的示意图是　　　　　.(R视为质点) ?答案:5　D 迁移应用典题例解知识精要一二三解析:由分运动的位移公式有 R初速度与合外力方向垂直,做类平抛运动,合外力(加速度)方向沿x轴正方向,故轨迹向x轴正方向弯曲,D项正确.迁移应用典题例解知识精要一二三2.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是(　　)
A.一定是直线运动
B.一定是曲线运动
C.可能是直线运动,也可能是曲线运动
D.以上说法都不对
答案:C
解析:两个运动的初速度合成、加速度合成如图所示.当a与v共线时,物体做直线运动;当a与v不共线时,物体做曲线运动.由于题目没有给出两个运动的加速度和速度的具体数值与方向,所以以上两种情况都有可能,故正确答案为C.可见,判断物体是否做曲线运动,主要是判断合速度与合加速度是否在同一直线上,所以首先要判断出合加速度与合速度的方向.知识精要迁移应用典题例解一二三三、小船渡河问题
如图所示,船在静水中速度为v1,水流速度为v2,河宽为d,船航行时将参与在静水中航行和随水漂流这两个分运动.知识精要迁移应用典题例解一二三船运动的两个特例:
(1)船头垂直河岸航行渡河时间最短,因河宽d一定,当垂直河岸方向的分速度最大时,渡河时间就最短.显然应使船头垂直河岸方向航行,航行情况见图中A船.最短时间
(2)轨迹垂直河岸路程最短.渡河的最短路程为河宽,这时船头应斜向上游适当角度,使合速度方向恰与河岸垂直,航行情况见图中B船,其中 .要使合速度与河岸垂直,必须满足v1>v2.
当v1(1)当小船的船头始终正对对岸时,它将在何时、何处到达对岸?
(2)欲使船航行的距离最短,船应怎样渡河,渡河时间多长?
解析:(1)小船渡河时间等于垂直河岸的分运动时间沿河流方向的位移
s水=v水t=3×20 m=60 m
即在正对岸下游60 m处靠岸.知识精要迁移应用典题例解一二三答案:(1)20 s　下游60 m处
(2)航向与上游河岸成53°　25 s知识精要迁移应用典题例解一二三知识精要迁移应用典题例解一二三1.(2016山东聊城模拟)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为(　　)答案:B 知识精要迁移应用典题例解一二三解析:去程时船头垂直河岸如图所示,
设河宽为d,由合运动与分运动具有等时性,知识精要迁移应用典题例解一二三2.如图所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点,OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为(　　)
A.t甲C.t甲>t乙 D.无法确定
答案:C知识精要迁移应用典题例解一二三解析:设水速为v0,人在静水中速度为v,