质点在平面内运动PPT课件

1、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1页/共29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2页/共29页物体的运动轨迹不是直线物体的运动轨迹不是直线? 比如我们将网球以某比如我们将网球以某个角度抛出，其运动的个角度抛出，其运动的轨迹不是直线而是曲线。轨迹不是直线而是曲线。怎样研究、描述这样的怎样研究、描述这样的曲线运动呢？曲线运动呢？建立平面直角坐标系第3页/共29页以红蜡块运动为例以红蜡块运动为例 我

2、们以下面实验中的红蜡块的运动为例，看一我们以下面实验中的红蜡块的运动为例，看一看怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动。看怎样在平面直角坐标系中研究物体的运动。第4页/共29页以红蜡块运动为例以红蜡块运动为例第5页/共29页水平方向：水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动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管向上做匀速直线运动(1)(1)两个运动可以组合成一个运动两个运动可以组合成一个运动( (一一) )运动的合成与分解运动的合成与分解(2)(2)同样一个运动可以同时看到两个运动效果同样一个运动可以同时看到两个运动效果(3)(3)从实验看出，两个相互垂

3、直的匀速直线运从实验看出，两个相互垂直的匀速直线运动的合运动是直线运动动的合运动是直线运动第6页/共29页第7页/共29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证明：两个匀速直线运动的合运动轨迹是直线证明：两个匀速直线运动的合运动轨迹是直线OOxyP P( x,y)VxVyV第8页/共29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蜡块相对于黑板的运动轨迹是过原点的一条直线过原点的一条直线证明：两个匀速直线运动的合运动轨迹是直线证明：两个匀速直线运动的合运动轨迹是直线OOxyP P( x,y)VxVyV第9页/共29页从计时开始

4、到时刻t，蜡块运动位移的大小是：2222xyOPxyt vv蜡块的速度：22xyvvvOOxyP P( x,y)VxVyV方向：第10页/共29页运动的合成分解是指运动的合成分解是指a、v、x的合成与分解。的合成与分解。位移的合成位移的合成速度的合成速度的合成加速度的合成加速度的合成位移、速度、加速度的合成都遵循位移、速度、加速度的合成都遵循平行四边形定则平行四边形定则第11页/共29页1.运动的独立性2.运动的等时性3.运动的等效性4.运动的同一性合运动所需时间和对应的每个分合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等运动所需时间相等合运动与分运动在效果上是等效合运动与分运动在效果上是等效替

5、代的关系替代的关系合运动与分运动必须对同一物体合运动与分运动必须对同一物体一个物体可以同时参与几个不同一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个分运动独立进行，的分运动，各个分运动独立进行，互不影响互不影响第12页/共29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飞机起飞时以飞机起飞时以300km/h300km/h的速度斜向上飞，飞行方向的速度斜向上飞，飞行方向与水平方面的夹角与水平方面的夹角3030o o。求水平方向的分速度。求水平方向的分速度v vx x和和竖直方向的分速度竖直方向的分速度v vy y第13页/共29页 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

6、方向的分运动是匀加速直线运动。合运动的轨迹是什么样的?两个直线运动的合成两个直线运动的合成a a与与v v合合必有夹角，因此轨迹为曲线必有夹角，因此轨迹为曲线第14页/共29页两个直线运动的合运动可以是直线运动也可以是曲线运动两个直线运动的合运动可以是直线运动也可以是曲线运动 匀速直线运动与匀加速直线运动的合成匀速直线运动与匀加速直线运动的合成第15页/共29页 两个互成角度两个互成角度的分运动的合成的分运动的合成（1 1）两个匀速直线两个匀速直线运动的合运动一定是运动的合运动一定是匀速匀速直线直线运动。运动。（2 2）一个匀速直线一个匀速直线运动和运动和一个匀变速一个匀变速直线运直线运动的合

7、运动一定是动的合运动一定是匀变速曲线匀变速曲线运动，合运动的运动，合运动的加速度即为分运动的加速度。加速度即为分运动的加速度。第16页/共29页结论：结论： 有可能，只要合速度与合加速度在同一直线有可能，只要合速度与合加速度在同一直线运动上。运动上。两个直线运动的合成两个直线运动的合成 如果物体在如果物体在x x方向做匀加速直线运动，在方向做匀加速直线运动，在y y方向方向也做匀加速直线运动，则：物体的运动轨迹可能也做匀加速直线运动，则：物体的运动轨迹可能为直线吗？为直线吗？第17页/共29页 典型事例：小船过河典型事例：小船过河请大家考虑生活中类似的请大家考虑生活中类似的“蜡块蜡块”运动运动

8、第18页/共29页第19页/共29页例：河宽d100m，水流速度v1=3m/s，船在静水中的速度是v24m/s.求（1）欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？分析1：时间最短2v1vvd结论结论: :当船头垂直河岸时，所用时间最短当船头垂直河岸时，所用时间最短第20页/共29页例：河宽d100m，水流速度v1=3m/s，船在静水中的速度是v24m/s.求（2）欲使船渡河距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？分析2：航程最短2v1vvd结论结论: :当合运动垂直河岸时，航程最短当合运动垂直河岸时，航程最短21vv 第21页/共29页宽宽300米，河水流速米，河水流速

9、3m/s，船在静水中的航速为，船在静水中的航速为1m/s，则该船渡河的最短时间为，则该船渡河的最短时间为 ，渡河的最短，渡河的最短位移为位移为 。 m300水水v第22页/共29页m300水水v当21vv 时不能垂直过岸，但仍有最短路程，此时船的实际航向与下游夹角，且sin=v2/v1 第23页/共29页 1关于运动的合成，下列说法中正确的是 ( ) A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B.两个速度不等的匀速直线运动的合运动，一定是匀速直线运动 C.两个分运动是直线运动的合运动，一定是直线运动 D.两个分运动的时间，一定与它们的合运动的时间相等BD第24页/共29页2小船在静水中的速度

10、是v，今小船要渡过一河流，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，则渡河时间将 ( ) A增大 B减小 C不变 D无法确定C第25页/共29页如图，人通过绳以恒定速率如图，人通过绳以恒定速率v牵引船靠岸，当绳牵引船靠岸，当绳与水平面夹角为与水平面夹角为时，船靠岸的速度大小为时，船靠岸的速度大小为 （）（）A等于等于vB等于等于vcosC 等于等于v/cosD条件不足，无法确定条件不足，无法确定v船vC绳拉物体或物体拉绳问题要点：1、物体实际运动为合运动、物体实际运动为合运动2、绳的运动为一个分运动、绳的运动为一个分运动3、垂直于绳的运动为另一、垂直于绳的运动为另一个分运动个分运动第26页/共29页 探究曲线运动的基本方法运动的合成与分解这种方法在应用过程中遵循平行四边形定则在实际的解题过程中，通常选择实际看到的运动为合运动，其他的运动为分运动运动的合成与分解包括以下几方面的内容： (1)速度的合成与分解； (2)位移的合成与分解； (3)加速度的