5.2运动的合成与分解—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件17 张PPT

5.2运动的合成与分解
研究蜡块的运行轨迹
（1）建立坐标系
x=vxt
y=vyt
两式联立：y=vy/vx x
蜡块的轨迹是一条直线
（2）速度的关系
根据三角函数
tan????=????????????????
?
二、运动的合成与分解
1、合运动和分运动
合运动：物体实际的运动叫合运动
分运动：物体同时参与合成运动的运动叫分运动
2、合运动和分运动的关系
（1）同时性
（2）独立性
（3）同体性
（4）等效替代
3、运动的合成与分解
（1）由分运动求合运动的过程叫运动的合成
（2）由合运动求分运动的过程叫运动的分解
4、物体的实际位移、速度、加速度分别叫合位移、合速度、合加速度
5、运动的合成与分解即为描述运动的物理量的合成与分解都遵循平行四边形法则
思考与讨论:在如图所示的实验中，如果将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀加速移动，若玻璃管内壁是光滑的，蜡块的轨迹还是一条直线吗?
蜡块的轨迹不再是一条直线，而是大致如图所示的曲线。
说明
(1) 运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法。
(2)运动合成与分解的思想和方法对分运动是变速运动的情况也是适用的。
例一、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76m/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(图5.2 3)。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?
分析甲、 乙两位顾客在竖直方向上的位移相等，可考虑比较他们在竖直方向的分速度。由竖直方向的位移和竖直方向的速度，可求出上楼所用的时间。
解：如图5.2-4 所示，甲在竖直方向的速度
V甲y=V甲sin????=0.76×sin30°=0.38m/s
乙在竖直方向的速度
V乙=2×0.15/1=0.3m/s
因此V甲y>V乙，甲先到楼上
t甲=h/V甲y=4.56/0.38=12s
甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12s
?
三、应用
模型：（1）小船渡河
V1(船在静水中的速度） V2（水流速度） V3（船的实际速度）
模型二：轻杆轻绳
遵循规则：把速度分解沿着绳（杆）和垂直绳（杆）
V1
V0
V2
V1=V0sin????
V2=V0cos????
?
其中人拉绳和绳拉船的速度相等
四、总结
1、分运动与合运动合运动是实际发生的运动，是分运动的合成;分运动互不影响，具有独立性;合运动与分运动所用时间相等,具有等时性;合运动与分运动必须对同一物体;合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。
2、运动的合成与分解符合平行四边形法则
3、小船渡河模型
五、习题小练
1、不在同一条直线上的两个匀速直线运动的合运动是什么运动？
匀速直线运动
2、不在同一条直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是什么运动？
匀变速曲线运动
3、初速度为零的两个不在同一条直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
匀变速直线运动
4、初速度不为零的两个不在同一条直线上的匀变速直线运动的合运动是什么运动？
习题小练
1、如图所示，将玻璃管竖直倒置后，红蜡块将沿玻璃管匀速上升，同时水平向右匀速移动玻璃管。在红蜡块上浮过程中，移动玻璃管的速度越大，则红蜡块（ ）
A、上浮时间越长
B 、合速度越大
C、合位移保持不变
D、水平位移保持不变
B
2、 在如图所示的实验中，将玻璃管竖直倒置后，红蜡块将沿玻璃管匀速上升，则在红蜡块上升的过程中（ ）
A.若将玻璃管水平向右移动，红蜡块将在竖直平面内做直线运动
B.若将玻璃管水平匀速向右移动，红蜡块将在竖直平面内做直线运动
C.若将玻璃管水平加速向右移动，红蜡块将在竖直平面内做直线运动
D.若将玻璃管水平向右移动，红蜡块一定在竖直平面内做曲线运动
B
3、关于运动的合成与分解，下列说法中正确的是( ）
A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和
B.物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运动一定是直线运动
C.两个分运动是直线运动，合运动可能是直线运动，也可厂能是曲线运动
D.若合运动是曲线运动，则其分运动至少有一个是曲线运动
C
例题4、（多选）雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下列说法中正确的是（ ）
A、风速越大，雨滴下落时间越长
B、风速越大，雨滴着地时速度越大
C、雨滴下落时间与风速无关
D、雨滴着地速度与风速无关
5、 （多选）如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时（ ）
A、人拉绳行走的速度为????cos????
B、人拉绳行走的速度为????cos????
C、船的加速度为????cos?????????????????
D、船的加速度为?????????????????
?
BC
BC
6.如图所示，汽艇在静水中航行的速度是12 km/h,当它在流速为3km/h的河水中保持船头与河岸垂直的方向航行时，则:(1)汽艇将做 (填“直线运动”或“曲线运动”),汽艇行进的合速度大小为 kn/h。
(2)若河水的流速增大为5kn/h.汽艇的过河时间将 (填“增大”“减小”或“不变)。
直线运动
12.4
不变
2
0
1
8
THANKS
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