4第1課時曲線運動運動的合成與分解

1、 第四章 拋體運動 圓周運 動 萬有引力定律 第第1 1課時課時 曲線運動曲線運動 運動的合成與運動的合成與 分解分解一、曲線運動一、曲線運動1.1.速度的方向速度的方向: :在曲線運動中，質(zhì)點在某一時刻在曲線運動中，質(zhì)點在某一時刻 （或某一位置）的速度方向是在曲線上這一（或某一位置）的速度方向是在曲線上這一 點的點的 . .考點自清考點自清切線方向切線方向2.2.運動的性質(zhì)運動的性質(zhì): :做曲線運動的物體做曲線運動的物體, ,速度的速度的 時時 刻在改變刻在改變, ,所以曲線運動一定是所以曲線運動一定是 運動運動. .3.3.曲線運動的條件曲線運動的條件: :物體所受物體所受 的方向跟它的的

2、方向跟它的 速度方向不在同一條直線上或它的速度方向不在同一條直線上或它的 方向與方向與 速度方向不在同一條直線上速度方向不在同一條直線上. .特別提醒特別提醒做曲線運動的物體做曲線運動的物體, ,它的速度方向時刻在變它的速度方向時刻在變, ,但速但速度大小不一定改變度大小不一定改變, ,加速度的大小和方向不一定改加速度的大小和方向不一定改變變. .方向方向變速變速合外力合外力加速度加速度二、運動的合成與分解二、運動的合成與分解1.1.基本概念基本概念 (1)(1)運動的合成運動的合成: :已知已知 求合運動求合運動. . (2) (2)運動的分解運動的分解: :已知已知 求分運動求分運動. .

3、2.2.分解原則分解原則: :根據(jù)運動的根據(jù)運動的 分解分解, ,也可采用也可采用 . .3.3.遵循的規(guī)律遵循的規(guī)律 位移、速度、加速度都是矢量位移、速度、加速度都是矢量, ,故它們的合成與故它們的合成與 分解都遵循分解都遵循 . .分運動分運動合運動合運動實際效果實際效果正交分解正交分解平行四邊形定則平行四邊形定則4.4.合運動與分運動的關(guān)系合運動與分運動的關(guān)系 (1)(1)等時性等時性 合運動和分運動經(jīng)歷的合運動和分運動經(jīng)歷的 , ,即同時開始即同時開始, , 同時進行同時進行, ,同時停止同時停止. . (2) (2)獨立性獨立性 一個物體同時參與幾個分運動一個物體同時參與幾個分運動,

4、 ,各分運動各分運動 , , 不受其他運動的影響不受其他運動的影響. . (3) (3)等效性等效性 各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有 的效果的效果. .名師點撥名師點撥合運動一定是物體參與的實際運動合運動一定是物體參與的實際運動. .處理復(fù)雜的曲線運動處理復(fù)雜的曲線運動的常用方法是把曲線運動按實際效果分解為兩個方向上的常用方法是把曲線運動按實際效果分解為兩個方向上的直線運動的直線運動. . 時間相等時間相等獨立進行獨立進行完全完全相同相同熱點聚焦熱點聚焦熱點一熱點一 對曲線運動規(guī)律的進一步理解對曲線運動規(guī)律的進一步理解1.1.合力方向與速度方向的關(guān)

5、系合力方向與速度方向的關(guān)系 物體做曲線運動時物體做曲線運動時, ,合力的方向與速度方向一定合力的方向與速度方向一定 不在同一條直線上不在同一條直線上, ,這是判斷物體是否做曲線運這是判斷物體是否做曲線運 動的依據(jù)動的依據(jù). .2.2.合力方向與軌跡的關(guān)系合力方向與軌跡的關(guān)系 物體做曲線運動的軌跡一定夾在合力方向和速度物體做曲線運動的軌跡一定夾在合力方向和速度 方向之間方向之間, ,速度方向與軌跡相切速度方向與軌跡相切, ,合力方向指向曲合力方向指向曲 線的線的“凹凹”側(cè)側(cè). .3.3.速率變化情況判斷速率變化情況判斷 (1)(1)當合力方向與速度方向的夾角為銳角時當合力方向與速度方向的夾角為銳

6、角時, ,物體物體 的速率增大的速率增大. . (2) (2)當合力方向與速度方向的夾角為鈍角時當合力方向與速度方向的夾角為鈍角時, ,物物 體的速率減小體的速率減小. . (3) (3)當合力方向與速度方向垂直時當合力方向與速度方向垂直時, ,物體的速率不變物體的速率不變. .4.4.曲線運動類型的判斷曲線運動類型的判斷 (1)(1)物體做曲線運動時物體做曲線運動時, ,如合外力如合外力( (或加速度或加速度) )的的 大小和方向始終不變大小和方向始終不變, ,則為勻變速曲線運動則為勻變速曲線運動. . (2) (2)物體做曲線運動時物體做曲線運動時, ,如合外力如合外力( (或加速度或加速

7、度) )是是 變化的變化的( (包括大小改變、方向改變或大小、方向包括大小改變、方向改變或大小、方向 同時改變同時改變),),則為非勻變速曲線運動則為非勻變速曲線運動. .5.5.兩個直線運動的合運動性質(zhì)的判斷兩個直線運動的合運動性質(zhì)的判斷 根據(jù)合加速度方向與合初速度方向判定合運動根據(jù)合加速度方向與合初速度方向判定合運動 是直線運動還是曲線運動是直線運動還是曲線運動. . (1) (1)兩個勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動兩個勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動. .(2)(2)一個勻速直線運動與一個勻變速直線運動的合運動一個勻速直線運動與一個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運動仍然

8、是勻變速運動, ,當二者共線時為勻變速直線運動當二者共線時為勻變速直線運動, ,不共線時為勻變速曲線運動不共線時為勻變速曲線運動. .(3)(3)兩個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運兩個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運動動; ;若合初速度與合加速度在同一直線上若合初速度與合加速度在同一直線上, ,則合運動則合運動為勻變速直線運動為勻變速直線運動, ,不共線時為勻變速曲線運動不共線時為勻變速曲線運動. .(4)(4)兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動仍兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動仍然是勻加速直線運動然是勻加速直線運動. .特別提示特別提示物體做曲線運動時速度的方向是不斷變化

9、的物體做曲線運動時速度的方向是不斷變化的, ,因此因此合力方向與速度方向的夾角往往是改變的合力方向與速度方向的夾角往往是改變的, ,所以物所以物體的速度增大或減小的規(guī)律也可以是改變的體的速度增大或減小的規(guī)律也可以是改變的. .熱點二熱點二 運動合成與分解的方法運動合成與分解的方法1.1.運動的合成與分解的運算法則運動的合成與分解的運算法則 運動的合成與分解是指描述運動的各物理量運動的合成與分解是指描述運動的各物理量, ,即即 位移、速度、加速度的合成與分解位移、速度、加速度的合成與分解, ,由于它們都由于它們都 是矢量是矢量, ,所以都遵循平行四邊形定則所以都遵循平行四邊形定則. . (1)

10、(1)兩分運動在同一直線上時兩分運動在同一直線上時, ,同向相加同向相加, ,反向相減反向相減. . (2) (2)兩分運動不在同一直線上時兩分運動不在同一直線上時, ,按照平行四邊形按照平行四邊形 定則進行合成定則進行合成, ,如圖如圖1 1所示所示. . 圖圖1 1 (3)(3)兩分運動垂直或正交分解后的合成兩分運動垂直或正交分解后的合成2.2.小船過河問題分析小船過河問題分析 (1)(1)船的實際運動是水流的運動和船相對靜水的船的實際運動是水流的運動和船相對靜水的 運動的合運動運動的合運動. . (2) (2)三種速度三種速度: :v v1 1( (船在靜水中的速度船在靜水中的速度) )

11、、v v2 2( (水的水的 流速流速) )、v v( (船的實際速度船的實際速度).). (3) (3)三種情景三種情景 過河時間最短過河時間最短: :船頭正對河岸時船頭正對河岸時, ,渡河時間最渡河時間最 短短, (, (d d為河寬為河寬).). 過河路徑最短過河路徑最短( (v v2 2 v v1 1時時):):合速度不可能垂直于河合速度不可能垂直于河岸岸, ,無法垂直渡河無法垂直渡河. .確定方法如下確定方法如下: :如圖如圖2 2所示所示, ,以以v v2 2矢量末端為圓心矢量末端為圓心, ,以以v v1 1矢量的大小為半徑畫弧矢量的大小為半徑畫弧, ,從從v v2 2矢量的始端向

12、圓弧作切線矢量的始端向圓弧作切線, ,則合速度沿此切線方向則合速度沿此切線方向航程最短航程最短. .圖圖2 2.sin:,sin:1221dvvdsvv短最短航程由圖可知 特別提示特別提示 船的劃行方向與船頭指向一致船的劃行方向與船頭指向一致( (v v1 1的方向的方向),),是分是分 速度方向速度方向, ,而船的航行方向是實際運動的方向而船的航行方向是實際運動的方向, , 也就是合速度的方向也就是合速度的方向. .3.3.繩連物體的速度分解問題繩連物體的速度分解問題 繩連物體是指物拉繩或繩拉物繩連物體是指物拉繩或繩拉物. .由于高中研究的由于高中研究的 繩都是不可伸長的繩都是不可伸長的, ,即繩的長度不會改變即繩的長度不會改變, ,所以解所以解 題原則是題原則是: :把物體的實際速度分解為垂直于繩和把物體的實際速度分解為垂直于繩和 平行于繩方向的兩個分量平行于繩方向的兩個分量, ,根據(jù)繩連物體沿繩方根據(jù)繩連物體沿繩方 向的分速度大小相同求解向的分速度大小相同求解. .圖圖3思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖 答案答案 AC圖圖4答案答案 C答案答案 見解析見解析