质点在平面内运动TPPT课件

1、学习目标1.1.知道什么是分运动, ,什么是合运动; ; 什么是运动的合成, ,什么是运动的分解。2.2.理解运动的合成和分解遵循平行四边形定则。3.3.会用作图法和直角三角形知识解有关位移、速度、加速度的合成与分解问题。第1页/共48页预备知识平行四边形定则力的合成与分解物体做曲线运动的条件第2页/共48页回顾曲曲线线运运动动1 1、曲线运动是一种轨迹为曲线的运动。曲线运动是一种轨迹为曲线的运动。2 2、曲线运动的特点曲线运动的特点: :轨迹是曲线；轨迹是曲线；运动方向时刻改变运动方向时刻改变；是变速运；是变速运动，一定具有加速度，合力不为零。动，一定具有加速度，合力不为零。3 3、做曲线运

2、动的物体在某点做曲线运动的物体在某点速度方向速度方向是曲线是曲线在该点的在该点的切线方向切线方向。4 4、曲线运动的条件：运动物体所受曲线运动的条件：运动物体所受合力方向合力方向跟跟它的它的速度方向不在同一直线上速度方向不在同一直线上。第3页/共48页坐标系的选取很重要坐标系的选取很重要对于直线运动，最好沿着这条直线建立坐标系，即建立一个一维直线坐标系。小球的位移为： x=v0t第4页/共48页对于直线运动，最好沿着这条直线建立坐标系，即建立一个一维直线坐标系。小球的位移为： y=gt22坐标系的选取很重要坐标系的选取很重要第5页/共48页如果物体如果物体运动的轨迹不是直线而运动的轨迹不是直线

3、而是曲线是曲线( (但在同一平面内但在同一平面内) )，怎样怎样研究、描述这样的曲线运动呢？研究、描述这样的曲线运动呢？建立平建立平面直角面直角坐标系坐标系第6页/共48页以红蜡块运动为例以红蜡块运动为例我们以下面实验中红蜡块的运动为例，看一看怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动。第7页/共48页以红蜡块运动为例以红蜡块运动为例第8页/共48页蜡块的运动轨迹是直线吗？蜡块的运动轨迹是直线吗？那么，蜡块的“合运动”的轨迹是直线吗？合运动是匀速运动吗？这些都不是单凭观察能够解决的。水平方向：水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向：竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动蜡块相对黑板 是向右上方

4、运动的一、红蜡块在平面内的运动一、红蜡块在平面内的运动第9页/共48页建立直角坐标系建立直角坐标系蜡块的位置P的坐标：x = vx ty = vy t第10页/共48页数学分析数学分析消去时间t：yyxvxv蜡块相对于黑板的运动轨迹是过原点的一条直线第11页/共48页从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是：2222xyOPxyt vv位移的方向：tanyxvvq第12页/共48页从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是：2222xyOPxytvv蜡块的速度：22xyvvvtanyxvvq蜡块相对于黑板的运动是匀速直线运动第13页/共48页合运动、分运动合运动、分运动第14页/共48页第15页

5、/共48页1、物体物体实际的运动实际的运动叫合运动叫合运动2、物体同时参与合成运动的运动叫分运动、物体同时参与合成运动的运动叫分运动3、由分运动求合运动的过程叫运动的合成、由分运动求合运动的过程叫运动的合成4、由合运动求分运动的过程叫运动的分解、由合运动求分运动的过程叫运动的分解几个概念几个概念物体的物体的实际运动实际运动的的位移（位移（速度、加速度、加速度）速度）叫叫合合位移（位移（合速度、合速度、合合加速度）加速度）。第16页/共48页几个特征几个特征1.运动的独立性各个分运动独立进行，互不影响。2.运动的等时性分运动和合运动是同时开始，同时进行，同时结束。3.运动的等效性合运动与分运动在

6、效果上是等效替代的关系。4.运动的同体性合运动与分运动必须对同一物体。第17页/共48页aa1a2v1v2v运动的合成与分解是指运动的合成与分解是指 s、v、 a 的合成与分解。的合成与分解。速度、位移、加速度都是矢量，合成速度、位移、加速度都是矢量，合成与分解时均遵循平行四边形定则与分解时均遵循平行四边形定则ABss1s2分速度分速度分分速速度度合速度合速度分分加加速速度度合加速度合加速度位移的合成速度的合成加速度的合成分加速度分加速度合位移合位移分位移分位移分分位位移移运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的，运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的，通常按运动所产生的实际效果分解。通

7、常按运动所产生的实际效果分解。第18页/共48页1、合运动与分运动的概念合运动与分运动的概念 合合运动运动:物体物体实际实际的运动的运动3、运动的合成与分解运动的合成与分解 遵循平行四边形定则遵循平行四边形定则2、合运动与分运动的关系合运动与分运动的关系 独立性、等时性、等效性、同体性独立性、等时性、等效性、同体性第19页/共48页例例1：已知蜡块在水平方向的速度：已知蜡块在水平方向的速度为为Vx=4cm/s，在竖直方向的速度为，在竖直方向的速度为Vy=3cm/s，求蜡块运动的速度。，求蜡块运动的速度。22yxvvVxyvvqtanscm/5VxVyV75. 0运动的合成与分解解决实际问题运动

8、的合成与分解解决实际问题已知分运动求合运动的过程已知分运动求合运动的过程运动的合成运动的合成第20页/共48页运动的合成与分解解决实际问题运动的合成与分解解决实际问题例例2：飞机起飞时以：飞机起飞时以V=100m/s的速度斜向上的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为飞，飞行方向与水平面的夹角为370。求飞机。求飞机在在2s内飞行的高度。内飞行的高度。第21页/共48页第22页/共48页vvyvx37运动的合成与分解解决实际问题运动的合成与分解解决实际问题已知合运动求分运动的过程已知合运动求分运动的过程运动的分解运动的分解例例2：飞机起飞时以：飞机起飞时以V=100m/s的速度斜向上的速度斜向

9、上飞，飞行方向与水平面的夹角为飞，飞行方向与水平面的夹角为370。求飞机。求飞机在在2s内飞行的高度。内飞行的高度。Vy=Vsin370=60m/sy=Vyt=120m第23页/共48页1、合运动与分运动的概念合运动与分运动的概念 合合运动运动:物体物体实际实际的运动的运动3、运动的合成与分解运动的合成与分解 遵循平行四边形定则遵循平行四边形定则2、合运动与分运动的关系合运动与分运动的关系 独立性、等时性、等效性、同体性独立性、等时性、等效性、同体性第24页/共48页如果物体在一个方向上的分运动是匀速直线运动，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

10、动在与它垂直方向的分运动是匀加速运动，合运动的轨迹是什么样的？的轨迹是什么样的？第25页/共48页1 1、两个互成角度的匀速直线运动的合运动两个互成角度的匀速直线运动的合运动匀速直线运动匀速直线运动2 2、两个互成角度的匀速直线运动与匀变速直两个互成角度的匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动线运动的合运动匀变速曲线运动匀变速曲线运动演示演示第26页/共48页a1v1a1v13、两个互成角度的匀变速直线运动的合运动、两个互成角度的匀变速直线运动的合运动两个初速度为两个初速度为0 0 的匀加速直线运动的匀加速直线运动判断几个分运动的合运动，可先把各分运动的判断几个分运动的合运动，可先把各分运动的合

11、速度以及合加速度求出来，然后根据合速度合速度以及合加速度求出来，然后根据合速度与合加速度是否在一条直线上加以判断。与合加速度是否在一条直线上加以判断。两个初速度不为两个初速度不为0 0 的匀变速直线运动的匀变速直线运动初速度为初速度为0的匀加速直线运动的匀加速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动a2v2va2v2va匀变速曲线运动匀变速曲线运动a演示演示第27页/共48页例与练例与练1、互成角度的两个匀速直线运动的合运动，互成角度的两个匀速直线运动的合运动，下列说法中正确的是下列说法中正确的是 ( )A、一定是匀速直线运动、一定是匀速直线运动B、可能是变速直线运动、可能是变速直线运动C、一定是

12、曲线运动、一定是曲线运动D、可能是直线运动，也可能是曲线运动、可能是直线运动，也可能是曲线运动两个分运动都是匀速直线运动，说明物两个分运动都是匀速直线运动，说明物体所受的合力（合加速度）一定为零，体所受的合力（合加速度）一定为零，物体一定做匀速直线运动。物体一定做匀速直线运动。A第28页/共48页例与练例与练2、互相垂直的一个匀速直线运动和一个匀、互相垂直的一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动是加速直线运动的合运动是 ( )A、一定是直线运动、一定是直线运动B、一定是曲线运动、一定是曲线运动C、可能是直线运动，也可能是曲线运动、可能是直线运动，也可能是曲线运动D、以上都不对、以上都不对

13、物体的合力（合加速度）方向与物体的合力（合加速度）方向与速度方向一定不在同一直线上，速度方向一定不在同一直线上，物体一定做曲线运动。物体一定做曲线运动。B第29页/共48页例与练例与练3、篮球运动员将篮球斜向上方投篮，投射、篮球运动员将篮球斜向上方投篮，投射方向与水平方向成方向与水平方向成600角，设其出手速度为角，设其出手速度为10m/s，这个速度在水平方向与竖直方向的，这个速度在水平方向与竖直方向的分速度各为多大？分速度各为多大？VxVyV60600 0Vx=Vcos600=5m/sVy=Vsin600=8.7m/s第30页/共48页3、运动的合成与分解运动的合成与分解 遵循平行四边形定则

14、遵循平行四边形定则4、两个直线运动的合运动两个直线运动的合运动 可能是直线运动可能是直线运动,也可能是曲线运动也可能是曲线运动2、合运动与分运动的关系合运动与分运动的关系 独立性、等时性、等效性、同体性独立性、等时性、等效性、同体性1、合运动与分运动的概念合运动与分运动的概念 合合运动：物体运动：物体实际实际的运动的运动第31页/共48页类型一：船渡河类型一：船渡河第32页/共48页第33页/共48页第34页/共48页4、小船在、小船在200米宽的河中横渡米宽的河中横渡,水流速度为水流速度为v13m/s,船在静水中的速度是船在静水中的速度是v24m/s,求求: 如果要求船划到对岸时间最短，则船

15、头应指向什么方向？最短时间是多少？如果要求船划到对岸时间最短，则船头应指向什么方向？最短时间是多少？航程是多少？航程是多少？如果要求船划到对岸航程最短，则船头应指向什么方向？最短航程是多少？如果要求船划到对岸航程最短，则船头应指向什么方向？最短航程是多少？所用时间多少？所用时间多少？(3)船渡河的时间与水流速度有关吗？船渡河的时间与水流速度有关吗？例与练例与练第35页/共48页1vvd2v分析小船的运动：分析小船的运动：分析分析1：时间最短时间最短第36页/共48页解1:当船头垂直河岸时，所用时间最短最短时间此时合速度此时航程smmvvvs543222221ssvdt5042002mmvts2

16、50505第37页/共48页分析分析2:航程最短航程最短2v1vvd分析小船的运动：分析小船的运动：第38页/共48页解：2:当船头指向斜上游,与岸夹角为时,合运动垂直河岸,航程最短,数值等于河宽200米.( () )过河时间合速度(对)则cos =合速度4321vvsmmvvvs543222221smsmvvv734222122-ssvdt767200第39页/共48页船渡河船渡河1、当航向当航向( (即船头即船头) )垂直河垂直河岸时，过河时间最短岸时，过河时间最短 过河时间取决于河宽和垂直河岸的横渡速度当航向（即船头）垂直河岸时，垂直河岸的速度最大，过河时间最短2、当合速度垂直河岸时，当

17、合速度垂直河岸时，过河位移最小过河位移最小即船沿垂直河岸方向横渡3、船过河时间与水流速度无关船过河时间与水流速度无关第40页/共48页小船在静水中的速度是小船在静水中的速度是v，今小船要渡过一，今小船要渡过一河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航行至中心时，水流速度突然增大，则渡河行至中心时，水流速度突然增大，则渡河时间将时间将 ( )( )A增大增大 B减小减小 C不变不变 D无法确定无法确定C第41页/共48页90m120mV1V2=3m/s求水流速度v1，小船从o到p的时间t？第42页/共48页ss1s2vv1v2解：小船实际的运动可以看成随水向下的运动

18、和静水中垂直河岸运动的合成。所以分位移s1120m，s290m，分速度v23m/s由合运动和分运动的等时性有：S1v1tS2v2tt30s V1 4m/s第43页/共48页如图所示，纤绳以恒定速率如图所示，纤绳以恒定速率v 沿水平方向通过定沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸，当纤绳与水面夹角为滑轮牵引小船靠岸，当纤绳与水面夹角为时，时，船的速度为多大？船的速度为多大？vABCv若要使船匀速若要使船匀速靠岸，则纤绳靠岸，则纤绳的速度的速度v有何有何特点？（匀速？特点？（匀速？加速？减速？）加速？减速？）沿绳方向的伸沿绳方向的伸长或收缩运动长或收缩运动垂直于绳方向的旋转运动垂直于绳方向的旋转运动注意：沿绳的方向上各点的速度大小相等注意：沿绳的方向上各点的速度大小相等vv船第44页/共48页例与练例与练5、在高处拉低处小船时，通常在河岸上通过滑轮、在高处拉低处小船时，通常在河岸上通过滑轮用钢绳拴船，若拉绳的速度为用钢绳拴船，若拉绳的速度为V1=4ms，当拴船，当拴船的绳与水平方向成的绳与水平方向成60时，船的速度是多少时，船的速度是多少?提示：将船的运动分解成沿绳方向的运动和垂直绳方向的运动。V VV V1 1V V2 2V=V1/cos600=8m/s第45页/共48页在研究物体运动的合成和分解的过程中，你对物理学研究问题的思想方法、解题方法有了哪些新的认识？