(共14张PPT)
6.2质点在平面内的运动
研究运动的坐标系选取法
1、研究物体做直线运动,做好建立一维坐标轴,坐标轴的正方向沿运动方向
2、研究物体在平面里的运动,可以建立一个平面直角坐标系
3、研究物体的空间曲线运动,最好建立三维坐标系
蜡块参与的运动
1、竖直向上的匀速直线运动
2、水平向右的匀速直线运动
蜡块的实际运动还是 直线运动吗?
匀速
思考:
一、蜡块的位置
1、建立直角坐标系:
运动的开始位置为坐标原点;
水平向右的方向为x轴;
竖直向上的方向为y轴。
2、设蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为vy,玻璃管向右一定的速度为vx,
在t时刻蜡块的位置坐标为 x=vxt
y=vyt
二、蜡块的运动轨迹
结论:蜡块的运动轨迹是一条直线
由 x=vxt y=vyt 得到
从蜡块开始运动计时,于是
三、蜡块的位移
从计时开始到时刻t,蜡块运动的位移大小:
方向:与x轴之间的夹角θ
即合运动为匀速运动。
四、蜡块的速度
蜡块沿玻璃管向上的运动和它随玻璃管向右的运动,都叫做分运动;而蜡块实际向右上方的运动叫做合运动。
合速度与分速度满足什么关系?
几个基本概念
1、合运动:
3、运动的合成:
4、运动的分解:
2、分运动:
物体实际运动可以看作物体同时参与了几个运动,这几个运动就是物体实际运动的分运动。
物体实际发生的运动叫合运动.
已知分运动求合运动.
已知合运动求分运动.
5、运动的合成与分解是指a、v、x的合成与分解。
位移的合成
速度的合成
加速度的合成
速度、位移、加速度都是矢量,合成和分解时均遵循平行四边形定则
合运动的时间与分运动的时间相等.
即合运动和分运动是同时发生的.
课堂训练
4、互成角度的两个匀速直线运动合运动,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,也可能是曲线运动
D、以上都不符
A
5、 如果物体在一个方向上的分运动是匀速直线运动,在与它垂直方向的分运动是匀加速运动,合运动轨迹是什么样子的?
演示
轨迹是曲线
小 结
1、如果两个分运动都是匀速直线运动,合运动一定是匀速直线运动。
2、如果一个分运动是匀速直线运动,另一个分运动是匀变速直线运动,且互成角度,合运动一定是匀变速曲线运动。(可见,两直线运动的合运动不一定是直线运动)。
可能是匀变速直线运动(这时合加速度方向与合初速度方向在同一条直线上如图1所示)。合运动也可能是匀变速曲线运动(这时合加速度方向与合初速度方向不在同一条直线上如图2所示)。
如果两个分运动都是初速度为零的匀加速直线运动的合运动是什么运动?
3、若两分运动都是匀变速直线运动,合运动是什么运动?
合运动为初速度为零的匀加速直线运动
a1
a2
a
V2
V1
V
a1
a2
a
V2
V1
V
图1
图2
课堂训练
6、河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v2=4m/s.求
(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?
(2)欲使船渡河距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?
(3)若水流速度改为v1=6m/s,欲使船渡河距离最短,船应怎样渡河?时间多长?
动画模拟
9
课堂练习
7、一人骑自行车向东行驶,当车速为4m/s时,他感觉到风从正南方向吹来,当车速增加到7m/s时,他感觉到风从东南(东偏南45°)方向吹来,则风对地的速度大小为( )
A、4m/s B、5m/s
C、6m/s D、7m/s
V风人=v3
V人地=v1
V风地= V2
V/1
V/3
B
8、如图所示,用一根轻绳拉住一置于河中的小船,绳的另一端通过定滑轮被人拉住,则当船匀速靠岸时,向左拉绳的速度必须( )
A.加速拉 B.减速拉
C.匀速拉 D.先加速后减速
解析:设经过极短时间Δt物体由图示位置前进
S1 = v1Δt ,
绳在Δt时间内拉过 S=v Δt ,
由运动的分解, S =S1cosα
∴v =v 1cosα
α逐渐增大, v逐渐减小
方法2:可将船的运动分解成
沿绳方向的运动和垂直绳方向的运动。(两种理解)
B
第二节 运动的合成与分解
【巩固教材-稳扎稳打】
1.关于运动的合成与分解的说法中,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时间之和
D.合运动就是物体的实际运动
2.关于合运动与分运动的关系,下列说法正确的是 ( )
A.合运动速度不小于分运动速度
B.合运动的加速度不可能与分运动的加速度相同
C.合运动与分运动没有关系,但合运动与分运动的时间相等
D.合运动轨迹与分运动轨迹可能重合
3.关于互成角度的两个初速度不为0的匀变速直线运动的合运动,下述说法正确的是
( )
A.一定是直线运动 B.一定是抛物线运动
C.可能是直线运动,也可能是抛物线运动 D.以上说法都不对
4.关于互成角度的两个运动的合成,以下说法正确的是 ( )
A.两个速度不同的匀速运动的合运动一定是匀速运动
B.两个直线运动的合运动一定是直线运动
C.某些曲线运动可以分解成两个直线运动
D.两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
【重难突破—重拳出击】
1.一条河宽100 m,水流的速度为3 m/s。一条船在静水中的速度为5 m/s,关于船过河的过程,下列说法正确的是 ( )
A.船过河的最短时间是20 s
B.船要垂直河岸过河需用25 s的时间
C.船不可能垂直河岸过河
D.只要不改变船的行驶方向,船过河一定走一条直线
2.小船过河时,船头偏向上游与水流方向成α角,船相对水的速度为v,其航线恰好垂直于河岸,现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到达对岸,下列措施中可行的是 ( )
A.减小α角,增大船速v B.增大α角,增大船速v
C.减小α角,保持船速v不变 D.增大α角,保持船速v不变
3.一船在静水中的速度为6 m/s,要横渡流速为8 m/s的河,下面说法正确的是 ( )
A.船不能渡过此河
B.船能行驶到正对岸
C.若河宽60 m,过河的最少时间为10 s
D.船在最短时间内过河时,船对地的速度为6 m/s
4.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人.假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d.如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O点的距离为 ( )
A. B.0 C. D.
5.一条船沿垂直河岸的方向航行,它在静水中航行速度大小一定,当船行驶到河中心时,河水流速突然增大,这使得该船 ( )
A.渡河时间增大 B.到达对岸时的速度增大
C.渡河通过的路程增大 D.渡河通过的路程比位移大
6.河宽420 m,船在静水中的速度为4 m/s,水流速度是3 m/s,则船过河的最短时( )
A.140 s B.105 s C.84 s D.s
7.一条小船由岸上的人通过滑轮用绳牵引如图6-3所示,小船以v0速度作匀速运动,它经过图示的A点时拉船的绳与 水平面的夹角为α,那么此时拉绳的速度大小为 ( )
A. B.v0
C.v0cosα D.v0sinα
8.如图6-4所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在 A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的 ( )
A.直线p B.曲线Q
C.曲线R D.无法确定
【巩固提高—登峰揽月】
1. 商场里的自动扶梯可以在t1时间内将静止不动人送到楼上,如果扶梯不动人走到楼上需要t2时间,那么此人沿运动的扶梯走上去,需要时间为___________。
2.下雨时,雨点竖直下落到地面,速度约10 m/s。若在地面上放一横截面积为80 cm2、高10 cm的圆柱形量筒,经30 min,筒内接得雨水高2 cm.现因风的影响,雨水下落时偏斜30°,求风速及雨滴实际落地时的速度?若用同样的量筒接雨水在30 min内所接雨水高为多少?
【课外拓展—超越自我】
1.河水的流动速度是4m/s,一条木船要沿着图6-5中虚线所示的直线从A到达B,但要求船划水的速度最小,则应使船的划速与下游河岸夹成多大的角度?这个最小的划速有多大?
第二节 运动的合成与分解
【巩固教材-稳扎稳打】1.AD 2.C 3.C 4.AC
【重难突破—重拳出击】 1.ABD 2.B 3.C 4.C 5.BCD 6.B 7.C 8.B
【巩固提高—登峰揽月】1.
2.风速 m/s、雨滴落地速度 m/s、2㎝
【课外拓展—超越自我】1.解析 先作出本题一般情况下速度合成的平行四边形图线,可设船的划速与AB线的夹角为θ。通过正弦定理寻找待求的划速与已知的水速间的函数关系。思考在θ取何值时,划速取最小值?
题意指出船合速度方向即AB方向,合速度与分速度关系如图-1
由正弦定理得:,
当θ=90°时,v1取最小值, ,v1与合运动速度v垂直,与下游河岸夹成120°角。
α
图6-3
图6-4
图6-5
A
图-1