運動的合成與分解課件-高一下學期物理人教版

曲線運動學習目標及重點1.能說出運動的合成與分解的概念。2.能分析和計算小船渡河的最短時間和最短位移。(重點)3.能利用繩和桿的關(guān)聯(lián)速度解決問題。(重點)高中物理必修第二冊課件人在流動的河水中始終保持頭朝正前方游向?qū)Π叮藭趯Π兜恼胺降竭_，還是會偏向上游或下游?為什么？對類似上述的運動應(yīng)該怎樣分析呢？1．將放有紅蠟塊的玻璃管倒置在水平的電動滑軌上，向右勻速運動，觀察紅蠟塊的運動軌跡。實驗探究2．將玻璃管中注滿清水并倒放靜置，觀察紅蠟塊的運動軌跡3

．將玻璃管中注滿清水，并倒置在電動滑軌上，則紅蠟塊的運動軌跡是怎樣的呢？斜向右上方的直線運動歸納總結(jié)(2)獨立性---各分運動獨立進行，互不影響；(3)等效性----各分運動的規(guī)律疊加起來和合運動的規(guī)律等效。(1)等時性---合運動和分運動經(jīng)歷的時間相等；

1.定義：一個物體實際發(fā)生的運動產(chǎn)生的效果跟另外兩個運動共同產(chǎn)生的效果相同,這一物體實際發(fā)生的運動叫做這兩個運動的合運動，這兩個運動叫做這個實際運動的分運動。一、合運動與分運動2.合運動與分運動的關(guān)系理論探究以蠟塊開始勻速運動的位置為原點O，以水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的方向，建立平面直角坐標系。蠟塊的位置P（x,y)VO1、建立坐標系理論探究若以vx表示玻璃管向右的移動速度，vy表示蠟塊沿玻璃管上升的速度，請表示蠟塊在t時刻的位置、確定蠟塊運動的軌跡。2、蠟塊運動的軌跡SP（x,y）Oxyyxy

＝—xvxvy結(jié)論：蠟塊的運動軌跡是直線。

理論探究3、蠟塊運動的位移SP（x,y）Oxyyx從計時開始到時刻t，蠟塊運動位移的大小是：方向：4、蠟塊運動的速度蠟塊做勻速直線運動。

vyvxv1.運動的合成與分解2.分解原則:一般根據(jù)運動的實際效果分解，也可以正交分解。3.遵循規(guī)律:矢量運算法則分運動合運動運動的合成運動的分解歸納總結(jié)二、運動的合成與分解【例題】某商場設(shè)有步行樓梯和自動扶梯，步行樓梯每級的高度是0.15m，自動扶梯與水平面的夾角為30°，自動扶梯前進的速度是0.76m/s。有甲、乙兩位顧客，分別從自動扶梯和步行樓梯的起點同時上樓，甲在自動扶梯上站立不動，乙在步行樓梯上以每秒上兩個臺階的速度勻速上樓（如圖所示）。哪位顧客先到達樓上？如果該樓層高4.56m，甲上樓用了多少時間？學以致用拓展延伸00一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動：一定是勻變速曲線運動拓展延伸兩個勻加速直線運動的合運動：初速度均為零：初速度均不為零:課堂小結(jié)運動的合成與分解矢量運算法則分運動合運動運動的合成運動的分解等效性等時性獨立性1．關(guān)于運動的合成與分解，下列說法正確的是（）A．合運動的位移等于分運動位移的矢量和B．合運動的速度一定大于其中一個分運動的速度C．合運動任一時刻的速度方向總是與合運動的位移方向相同D．兩個互成角度的勻變速直線運動的合運動，一定是勻變速曲線運動A典例2．一物體在豎直平面內(nèi)運動，它在豎直方向的速度時間圖像和水平方向的位移時間圖像分別如圖甲、乙所示。關(guān)于物體運動說法正確的是（）A．零時刻的速度為2m/sB．加速度a=1m/s2C．物體做勻變速直線運動D．物體做變加速曲線運動B典例3.降落傘下落一定時間后的運動是勻速的。沒有風的時候，跳傘員從某一高度勻速落到地面上所用時間為t?，F(xiàn)在有水平方向的風，則跳傘員從同一高度落到地面上所用時間（）A.仍為tB.大于tC.小于tD.無法確定A典例小船渡河模型1.小船參與的兩個分運動(1)船相對水的運動(即船在靜水中的運動)，它的方向與船頭的指向相同。(2)船隨水漂流的運動，它的方向與河岸平行。2.區(qū)別三個速度：水流速度v水、船在靜水中的速度v船、船的實際速度(即船的合速度)v合。能否表示出小船過河所用的最短時間呢？當v船方向偏向上游與河岸成θ角時，可將v船正交分解。垂直河岸分速度：v⊥=v船sinθ平行河岸分速度：v∥=v船cosθ

渡河最小時間小船渡河時間最短時，是否小船通過的位移也是最短的？如果不是，那么在怎樣的情況下小船渡河經(jīng)過的位移最短呢？思考討論1.當v船＞v水時，條件：①船頭應(yīng)指向河的上游；②v水－v船cosθ＝0，即船的合速度v合的方向與河岸垂直

渡河最小位移

dv水xminBCDEAv船θθvv船2.當v水≥v靜水時，條件：當v船方向與合速度v合

方向垂直時，有最短渡河位移xmin。

4.一船在靜水中的速度為3m/s，要橫渡寬為30m,流速為4m/s的河流，下列說法中不正確的是()A:此船能垂直到達河對岸

B:此船不可能垂直到達河對岸

C:此船相對河岸速度一定為5m/sD:過河時間可能為15sAC典例5．如圖所示，一條小船渡河，河寬為100m，河水流速v1=3m/s，船在靜水中速度v2=4m/s，船頭方向與河岸垂直，關(guān)于小船的運動，下列說法正確的是（）A．小船的實際運動軌跡與河岸垂直B．小船相對于河岸的速度大小為7m/sC．小船過河后航行到了河對岸下游75m處D．若小船行駛到河中央時，水流急速加快，則運動時間也會隨之變短C典例6.河寬d=100m，水速v1=3m/s，船在靜水中的速度v2=4m/s，求：（1）欲使船渡河時間最短，船應(yīng)怎樣渡河？最短時間是多少？船經(jīng)過的位移多大？（2）欲使船航行距離最短，船應(yīng)怎樣渡河？渡河時間多長？典例

關(guān)聯(lián)速度

如圖所示，汽車以恒定速率v沿水平方向通過繩子牽引小船靠岸，當繩與水面夾角為α

時，船的速度v’為多大？繩、桿兩端所連接的物體的速度可以是不同的，但兩端的物體沿繩或桿方向的速度大小一定相等，我們稱之為關(guān)聯(lián)速度。利用關(guān)聯(lián)速度解題步驟第一步：確定物體的實際運動（即合運動）第二步：將繩或桿兩端物體的實際運動（即合運動）的速度進行正交分解為垂直于繩(或桿)方向的分速度v⊥和沿著繩(或桿)方向的分速度v∥第三步：根據(jù)沿繩(或桿)方向的分速度v∥相等列等式求解。繩模型：vA∥=vB∥桿模型：vA∥=vB∥如圖所示，汽車沿水平路面以恒定速度v前進，則當拉繩與水平方向成θ角時，被吊起的物體B的速度為vB=

，物體上升的運動是_____(填“加速”、“減速”、“勻速”）典例Bv

加速4．如圖所示，司機駕駛汽車通過繩子跨過定滑輪將貨物往上吊起，汽車以速度v勻速向左行駛，當連接汽車部分的繩子與水平方向所成的夾角為θ時，下列說法正確的是（）A．此時貨物的速度大小為vsinθB．此時貨物的速度大小為vcosθC．此時貨物處于失重狀態(tài)D．此時貨物處于平衡狀態(tài)B典例如圖所示，兩條水平軌道位于同一豎直平面內(nèi)，軌道上兩個物體A和B通過一根繞過定滑輪O的不可伸長的輕繩相連接，物體A以勻速率vA=10m/s運動，在繩子與軌道成30o角時，物體B的速度大小vB=？典例

如圖所示，輕桿兩端連接小球A與B，某時刻輕桿與豎直墻壁間的角為α，此時A小球的速度為v，則小球B的速度為多少？典例1.正交分解得到平行于桿方向的分速度：vA∥=vcosα，vB∥=vBsinα2.分速度大小相等：vA∥=vB∥