技術(shù)物理上冊(cè)（第三版）1-5 運(yùn)動(dòng)疊加原理 拋體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)課件

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運(yùn)動(dòng)疊加原理拋體運(yùn)動(dòng)

曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向現(xiàn)象與思考運(yùn)動(dòng)疊加原理平拋運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象與思考

有人認(rèn)為，飛機(jī)向地面投擲物品時(shí)，物品豎直向下做自由落體運(yùn)動(dòng)；跳傘運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)飛機(jī)后，也會(huì)豎直向下運(yùn)動(dòng)。實(shí)際上，這些運(yùn)動(dòng)也都是曲線運(yùn)動(dòng)。那么，物體在神秘條件下做曲線運(yùn)動(dòng)？應(yīng)當(dāng)怎么樣研究曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律呢？一、曲線運(yùn)動(dòng)的條件

當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體受力的方向與它的運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。

一個(gè)在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的鐵球，如果給它施加一個(gè)側(cè)向力，它的運(yùn)動(dòng)方向就會(huì)改變。在鐵球運(yùn)動(dòng)的路線旁放一塊磁鐵，鐵球就偏離原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向而做曲線運(yùn)動(dòng),如動(dòng)畫(huà)1.5-1。動(dòng)畫(huà)1.5-1

鐵球受力后曲線運(yùn)動(dòng)

二、曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向

在曲線運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度方向就是該點(diǎn)的切線方向(指向質(zhì)點(diǎn)前進(jìn)一側(cè))。物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)方向(即速度方向)時(shí)刻在變化著。（如圖1.5-1曲線運(yùn)動(dòng)的鐵屑）

圖１.5-1曲線運(yùn)動(dòng)的鐵屑三、運(yùn)動(dòng)疊加原理

小船渡河時(shí)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間將從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。小船的這種運(yùn)動(dòng)可看成是兩種運(yùn)動(dòng)共同作用的結(jié)果，一種是垂直河岸橫渡的勻速運(yùn)動(dòng)，另一種是沿河岸順流而下的勻速運(yùn)動(dòng)。這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)既同時(shí)進(jìn)行，又各自獨(dú)立，互不影響。AC

一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以看成幾個(gè)同時(shí)獨(dú)立進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)的疊加，這個(gè)結(jié)論稱為運(yùn)動(dòng)疊加原理。

運(yùn)動(dòng)疊加原理在計(jì)算機(jī)用的繪圖儀中、電視機(jī)中電子發(fā)射槍等許多生產(chǎn)和技術(shù)實(shí)踐中有廣泛的應(yīng)用，它還是研究、分解復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的理論依據(jù)。四、平拋運(yùn)動(dòng)1.平拋運(yùn)動(dòng)的概念

物體被水平拋出后只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)稱為平拋運(yùn)動(dòng)，如動(dòng)畫(huà)1.5-2。

水平拋出的物體，如果空氣對(duì)其阻力很小，可看成做平拋運(yùn)動(dòng)。動(dòng)畫(huà)1.5-2

平拋運(yùn)動(dòng)水平方向：

勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向：

由落體運(yùn)動(dòng)2.平拋運(yùn)動(dòng)的分解如圖1.5-2圖1.5-2平拋運(yùn)動(dòng)的分解3.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

取初速度v0方向?yàn)閤軸正方向，豎直向下為y軸正方向，拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。（如圖1.5-3）

加速度方向與

y軸正方向相同，a=g。圖1.5-3平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律

由上兩式消去t，得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程其圖像為一拋物線。

質(zhì)點(diǎn)在任何時(shí)刻t

的位置坐標(biāo)可以由下式給出：

平拋運(yùn)動(dòng)在t

時(shí)刻時(shí)的水平分速度和豎直分速度分別為

質(zhì)點(diǎn)在t

時(shí)刻的速度可由vx、vy合成求出，速度的方向是該位置沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向。

例題

一架飛機(jī)在高出地面0.81km的高度，以2.5×10km/h的速度水平飛行。為了使飛機(jī)上投下的炸彈落在指定的目標(biāo)上，應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈?不計(jì)空氣阻力。

解

x=0.81km=810m,

v0=2.5×102km／h

=2.5×102×5/18m／s。

由

得，子彈飛行時(shí)間

。

在這段時(shí)間內(nèi)，炸彈通過(guò)的水平距離為練習(xí)1.說(shuō)明物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。

答：運(yùn)動(dòng)物體受力的方向與它的運(yùn)動(dòng)方向不在同一直線上。