新教材2023高中物理第五章抛体运动5.2运动的合成与分解课件新人教版必修第二册

第五章抛体运动学习目标1.结合平面运动的实例,了解物体做平面运动的研究方法,会根据研究问题的需要建立合适的平面直角坐标系,并用函数描述直线运动,培养应用数学知识分析物理问题的能力.2.结合生活实例,理解合运动和分运动的概念,会在具体问题中判断合运动和分运动,能对简单的平面运动进行合成和分解,体会把复杂运动分解为简单运动的物理思想.2

运动的合成与分解知识点一一个平面运动的实例某同学将一块橡皮用细线悬挂于A点,用铅笔靠着线的左侧沿悬挂点所在平面水平向右以速度v0匀速移动,运动中始终保持细线垂下部分竖直.可以看到橡皮向右上方运动.

匀速直线匀速直线v0tv0ty=x一条过原点的直线

1知识点二运动的合成与分解

1.合运动和分运动:一个物体的实际运动一般可以看成由两个方向上的运动共同构成,物体的实际运动就是

,物体同时参与的两个方向上的运动叫作

.2.运动的合成与分解:由

求

的过程,叫作运动的合成;由

求

的过程,叫作运动的分解.3.运动的合成与分解实质是对运动的位移x、速度v和加速度a的合成与分解,遵从

法则,即平行四边形定则.合运动分运动分运动合运动合运动分运动矢量运算1.合运动的时间一定比分运动的时间长.(

)2.合运动的位移大小等于两个分运动位移大小之和.(

)3.两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动.(

)4.合运动的方向就是物体实际运动的方向.(

)5.合运动的速度一定大于两个分运动的速度.(

)6.由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小.(

)×××√判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打“√”,错误的打“×”).小试身手×√探究一一个平面运动的实例问题情境在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体A,将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(图甲).把玻璃管倒置(图乙),蜡块A沿玻璃管上升.如果在玻璃管旁边竖立一把刻度尺,可以看到,蜡块上升的速度大致不变,即蜡块做匀速直线运动.1.在蜡块匀速上升的同时,将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动(图丙),观察蜡块的运动情况.蜡块同时参与了哪几个运动?蜡块实际的运动方向是怎样的?怎样确定蜡块的位置和位移?答案：蜡块同时参与了水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动.实际运动是沿斜上方的直线运动.以蜡块开始匀速运动的位置为坐标原点O,以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向,建立平面直角坐标系,如图所示.

2.合运动与分运动的时间有什么关系?如何确定蜡块在时刻t的速度?蜡块做什么运动?

3.在蜡块匀速上升的同时,如果将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀加速移动,观察蜡块的运动情况.蜡块做什么运动?试画出蜡块大致的运动轨迹.答案:玻璃管沿水平方向做匀加速运动,蜡块也被迫在水平方向做匀加速运动,说明蜡块受到的合力沿水平方向,与蜡块的速度不在同一直线上,所以蜡块做曲线运动.蜡块大致的运动轨迹如图所示.过程建构

【典例1】如图所示,在长约100cm、一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮),将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧.然后将玻璃管竖直ABCD倒置,在红蜡块匀速上浮的同时,使玻璃管紧贴黑板水平向右先匀加速移动后匀减速移动,红蜡块在减速阶段相对于黑板的运动轨迹可能是下列选项中的(

)解析:减速阶段,蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀减速直线运动,合力的方向水平向左,而合力的方向大致指向轨迹的凹侧,选项C正确,选项A、B、D错误.答案:C【变式】如图甲所示,在一次海上救援行动中,直升机沿水平方向匀速飞行,同时悬索系住伤员匀速上拉.以地面为参考系,伤员从A至B的运动轨迹是图乙中的(

)甲乙A.折线ACBB.线段ABC.曲线AMBD.曲线ANB解析:伤员参与了水平方向匀速运动和竖直方向匀速上升运动两个分运动,得出的轨迹是倾斜直线,选项A、C、D错误,选项B正确.答案:B探究二运动的合成与分解问题情境如图所示,小明同学坐船从河的一岸到对岸去,河宽为d.已知船在静水中的速度为v船,水的流动速度为v水.1.小船船头指向哪个方向,渡河时间最短?最短时间是多少?小船将到达对岸什么位置?甲乙

2.若v船>v水,小船船头指向哪个方向,渡河位移最小?最小位移是多少?渡河时间是多少?

过程建构1.合运动与分运动的关系.

2.常见的两种运动分解方法.(1)效果分解:根据运动的实际效果来确定两个分运动的方向,进行分解.(2)正交分解:建立直角坐标系,将运动分解到两个相互垂直的方向上.

3.合运动性质的判断.【典例2】小船横渡200m宽的河,水流速度为3m/s,船在静水中的航速是5m/s.(1)当小船的船头始终正对对岸行驶时,它将经过多长时间在何处到达对岸?(2)要使小船到达河的正对岸,应如何行驶?多长时间能到达对岸?(sin37°=0.6)

答案:(1)40s在河的正对岸下游120m处靠岸(2)船头与河岸上游的夹角为53°

50s

求解小船渡河问题的三点提醒(1)船的航行方向是船头指向,对应分运动;船的运动方向是船的实际运动方向,对应合运动,一般情况下与船头指向不一致.(2)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关,与水流速度无关.(3)船渡河位移最小值与v船和v水大小关系有关.当v船>v水时,河宽为最小位移;当v船<v水时,应利用图解法求极值的方法处理.课堂评价1.如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮.在红蜡块从玻璃管的管口匀速上浮的同时,使玻璃管以速度v水平向右匀速运动.红蜡块由管口上升到顶端,所需时间为t,相对地面通过的路程为l.则下列说法正确的是 (

)A.v增大时,l减小

B.v增大时,l增大C.v增大时,t减小

D.v增大时,t增大答案:B2.对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是 (

)A.合运动的速度一定大于两个分运动的速度B.合运动的速度一定大于一个分运动的速度C.合运动的方向就是物体实际运动的方向D.由两个分速度的大小就可以确定合速度的大