运动的合成与分解（教学课件）【教学无忧】高一物理备课（人教版2019必修第二册）

5.2运动的合成与分解人教版（2019）普通高中物理必修第二册同步教学课件第五章·抛体运动目录1一个平面运动的实例2运动的合成与分解3运动的合成与分解示例研究物体的运动时,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。那曲线运动如何选择坐标研究呢？问题知识点一：一个平面运动的实例实验探究：观察蜡块的运动在一端封闭、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。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。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。演示实验知识点一：一个平面运动的实例观察视频观察1：

蜡块在做什么样的运动？它的轨迹是直线还是曲线？观察2：

蜡块速度的大小和方向是否发生变化？知识点一：一个平面运动的实例如果一个蜡块在x方向以速度vx做匀速直线运动，在y方向以速度vy做匀速直线运动，试分析：(1)蜡块的运动轨迹(2)蜡块的运动速度实验分析知识点一：一个平面运动的实例实验分析1.建立坐标系研究物体的运动时，坐标系的选取很重要。研究物体在平面内的运动时，可以选择平面直角坐标系。在研究蜡块的运动时，我们以蜡块开始匀速运动的位置为原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知识点一：一个平面运动的实例实验分析2.蜡块运动的轨迹要确定蜡块运动的轨迹，首先要确定任意时刻蜡块的位置。蜡块x坐标的值等于它与y轴的距离，y坐标的值等于它与x轴的距离。若以vx表示玻璃管向右移动的速度，以vy表示蜡块沿玻璃管上升的速度，则有OxyP(x,y)VxVySθxy——过原点的直线知识点一：一个平面运动的实例1、物体实际的运动叫合运动。2、物体同时参与合成的运动叫分运动。3.由分运动求合运动的过程叫运动的合成。4.由合运动求分运动的过程叫运动的分解。实验结论1.合运动与分运动的概念2.合运动与分运动的关系(2)

独立性---各分运动独立进行，互不影响；(3)

等效性----各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。(1)

等时性---合运动和分运动经历的时间相等；

一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同,这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这以实际运动的分运动。知识点二：运动的合成与分解ABxx1x2知识点二：运动的合成与分解3.运动的合成与分解合运动分运动运动的合成运动的分解4.分解原则:根据运动的实际效果分解，也可以正交分解。5.遵循规律:平行四边形法则v1v2v知识点二：运动的合成与分解aa1a2v1v2v运动的合成与分解是指x、v、a

的合成与分解。ABxx1x2分速度分速度合速度分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合位移分位移分位移运动的合成是唯一的，而分解不是唯一的，通常按运动所产生的实际效果分解。知识点二：运动的合成与分解能力提升问题：互成角度的两个直线运动的合运动是什么？一定是匀速直线运动情况一：互成角度的两个匀速直线运动的合运动：

情况二：互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动：一定是匀变速曲线运动00θ知识点二：运动的合成与分解能力提升情况三：互成角度的两个匀加速直线运动的合运动：（1）两个都是从静止开始的：vv2v1a1a2a一定是匀加速直线运动（2）两个都是从静止开始的：vv2v1a1a2aa合与v合共线时，合运动为匀变速直线运动；a合与v合不共线时，合运动为匀变速曲线运动知识点三：运动的合成与分解的实例观察视频问题（1）小船过河最短位移是什么？（2）小船过河最短位移是什么？知识点三：运动的合成与分解的实例1.小船过河问题1、小船过河问题基础理解(1)将船实际的运动看做船随水流的运动和船在静水中的运动的合运动．(2)如图所示，v水为水流速度，v静水表示船在静水中的速度，将船的速度v静水沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解，则v水－v静水cosθ为船实际上沿水流方向的运动速度，v⊥＝v静水sinθ为船垂直于河岸方向的运动速度．两个方向的运动情况相互独立、互不影响．方法总结知识点三：运动的合成与分解的实例1.小船过河问题2、过河的最短时间

过河时间仅由v静水垂直于河岸的分量v⊥决定，即t＝d/v，与v水无关．要使过河时间最短，应使垂直河岸方向的速度最大，如图所示，当sinθ＝1，即v静水垂直于河岸时，过河所用时间最短，最短时间为t＝d/v静水，与v水无关．方法总结知识点三：运动的合成与分解的实例1.小船过河问题3、过河的最小位移

(1)当v水<v静水时，过河的最小位移即河的宽度．如图所示，为了使过河位移等于河宽d，这时船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度θ，使船的合速度v的方向与河岸垂直．此时，v水－v静水cosθ＝0，过河时间方法总结知识点三：运动的合成与分解的实例3、过河的最小位移

(2)当v水>v静水时，如图所示，以v水的矢尖为圆心，以v静水的大小为半径画圆，当合速度与圆相切时，α角最大．由三角形的相似性，最小位移为，过河时间方法总结1.小船过河问题知识点三：运动的合成与分解的实例2.关联速度问题

绳、杆关联问题是指物拉绳(杆)或绳(杆)拉物问题．高中阶段研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长和不可压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题的原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解．运动的合成与分解合运动与分运动运动的合成与分解运动的合成与分解的实例运动的合成运动的分解小船过河模型巧解关联速度问题考点一

运动的合成与分解【例1】关于运动的合成和分解，下列说法正确的是A.匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线B.合运动的时间等于两个分运动的时间之和C.曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上D.分运动是直线运动，则合运动必是直线运动【解析】A.由物体做曲线运动的条件可知，当加速度方向与初速度方向共线时，是直线运动，不共线时是曲线运动，如自由落体运动就是直线运动，平抛运动就是曲线运动，故A正确；B.由合运动与分运动的等时性可知，二者时间相等，故B错误；C.由物体做曲线运动的条件可知，当加速度方向与初速度方向共线时，是直线运动，不共线时是曲线运动，故C错误；D.例如平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动，合运动是曲线运动，故D错误。故选A。A考点一

运动的合成与分解C考点二

物体运动性质和轨迹的判断方法A.B.C.D.B考点二

物体运动性质和轨迹的判断方法A.B.C.D.C考点三

小船过河B考点三

小船过河B考点四

关联速度问题【典例5】（2021·江苏省苏州中学园区校高一开学考试）质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图所示），下列判断正确的是（）A．P的速率为v B．P的速率为C．绳的拉力大于

D．绳的拉力小于考点四

关联速度问题考点四

关联速度问题【变式训练4