河北省邢台市高中物理 第五章 曲线运动 5.1.2 运动的合成与分解课件 新人教必修2

1、5.1.2运动的合成与分解坐标系的选取很重要坐标系的选取很重要 研究物体的运动时,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 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：坐标系的选取很重要坐标系的选取很重要212ygt=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个角度抛出，其运动的轨迹不是直线而是曲线。怎样研究、描述这样的曲线运动呢？建立平面直角坐标系建立平面直角坐标系以红蜡块运动为例以红蜡块运动为例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

2、究物体的运动。蜡块的运动轨迹是直线吗？蜡块的运动轨迹是直线吗？ 这个实验中，蜡块既这个实验中，蜡块既向上做匀速运动，又随玻璃向上做匀速运动，又随玻璃管的移动而向右做匀速运动，管的移动而向右做匀速运动，在黑板的背景前我们看出蜡在黑板的背景前我们看出蜡块是向右上方运动的。那么，块是向右上方运动的。那么，蜡块的蜡块的“合运动合运动”的轨迹是的轨迹是直线吗？合运动是匀速运动直线吗？合运动是匀速运动吗？这些都不是单凭观察能吗？这些都不是单凭观察能够解决的。够解决的。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数学分析数学分析消去时间t，得：yyxvxv=看出：看出：蜡

3、块相对于黑板的运蜡块相对于黑板的运动轨迹是过原点的一条直线动轨迹是过原点的一条直线=KX由由 x = vx t y = vy t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=从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是：所以蜡块的速度：22xyvvv=+2222xyOPxyt vv=+=+几个概念几个概念合运动的位移，叫做合位移合运动的位移，叫做合位移 合运动的速度，叫做合速度合运动的速度，叫做合速度分运动的位移，叫做分位移分运动的位移，叫做分位移 分运动的速度，叫做分速度分运动的速度，叫做分速度s1s2sABCDl合位移与分位移合位移

4、与分位移v1v2vl合速度与分速度合速度与分速度几个特征几个特征1.运动的独立性运动的独立性2.运动的等时性运动的等时性3.运动的等效性运动的等效性4.运动的同一性运动的同一性 现在我们探讨了蜡块在玻璃管中的运动，请大家考虑实际生活中我们遇到的哪些物体的运动过程与蜡块相似?典型事例：小船过河对小船在水里的运动加以讨论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”运动运动小船过河时的运动情况和蜡块在玻璃管中的运动基本是相同的首先小船过河时它会有一个自己的运动速度，当它开始行走的时候，同时由于水流的作用，它要顾着水流获得一个

5、与水的运动速度相同的速度小船自己的速度一般是与河岸成一定角度的，而水流给小船的速度却是沿着河岸的所以小船实际的运动路径是这两个运动合成的结果而合速度的大小取决于这两个建度的大小和方向而小船渡河的时间仅与小船自身的速度有关，与水流的速度是没有关系的 。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300km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平方面的夹角30o。求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy请同学们思考并独立完成例题例题例题分析与解题例题分析与解题 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直线运动合运动的轨迹是什么样的?思考与讨论

6、思考与讨论： 两个直线运动的合成轨迹形状两个直线运动的合成轨迹形状 参考提示：匀速运动的速度V1和匀加速运动的初速度v2的合速度如图所示，而加速度a与v2同向，则a与v合必有夹角， F合与v合必有夹角，因此轨迹为曲线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 让玻璃管倾斜一个适当的角度，沿水平方向匀速运动，同时让红色的蜡块沿玻璃管匀速运动，如图所示，请大家思考如何确定红蜡块的位置、运动轨迹以及红蜡块的速度两个直线运动的夹角不一定是两个直线运动的夹角不一定是90o提示：平行提示：平行四边形定则四边形定则 1关于运动的合成，下列说法中正确的

7、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BD2小船在静水中的速度是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 探究曲线运动的基本方法探究曲线运动的基本方法运动的合成与分解这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解题过程中，种方法在应用过程中遵循平行四边形定则在解题过程中，实际看到的运动为合运动实际看

8、到的运动为合运动，其他的运动为分运动其他的运动为分运动运动的运动的合成与分解包括以下几方面的内容：合成与分解包括以下几方面的内容： (1)速度的合成与分解；速度的合成与分解； (2)位移的合成与分解；位移的合成与分解； (3)加速度的合成与分解加速度的合成与分解 合运动与分运动之间还存在如下的特点：合运动与分运动之间还存在如下的特点： (1)独立性原理：独立性原理：各个分运动之间相互独立，互不影各个分运动之间相互独立，互不影响响 (2)等时性原理等时性原理：合运动与分运动总是同时开始，同时：合运动与分运动总是同时开始，同时结束，它们所经历的时间是相等的结束，它们所经历的时间是相等的这节课我们学

9、习的主要内容是这节课我们学习的主要内容是运动的合成和分解运动的合成和分解 问题与练习参考解答问题与练习参考解答1.解：炮弹在水平方向的分速度是解：炮弹在水平方向的分速度是Vx=800cos60=400m/s；炮弹在竖直方向的分速度；炮弹在竖直方向的分速度是是Vy=800sin60=692m/s.如图如图6-15 2.解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为V2，风，风的作用使他获得向东的速度为的作用使他获得向东的速度为V1，落地速度，落地速度V为为V1和和V2的合速度，如图的合速度，如图6-15所示所示，V= =6.4m/s，与与竖直方向的夹角为竖直方向的夹角为，tan=0.8，=38.73.答：应该偏西一些。如图答：应该偏西一些。如图6-16所示，因为炮弹有与船所示，因为炮弹有与船相同的向西的速度相同的向西的速度V1，击中目标的速度，击中目标的速度V是是V1与炮弹射与炮弹射出时速度出时速度V2的合速度，所以炮弹射出速度的合速度，所以炮弹射出速度V2应该偏西应该偏西一些。一些。2212vv+4.答：如图答：如图6-17所示。所示。向下弯曲的曲线向下