运动的合成与分解课件-高一下学期物理人教版

曲线运动学习目标及重点1.能说出运动的合成与分解的概念。2.能分析和计算小船渡河的最短时间和最短位移。(重点)3.能利用绳和杆的关联速度解决问题。(重点)高中物理必修第二册课件人在流动的河水中始终保持头朝正前方游向对岸，人会在对岸的正前方到达，还是会偏向上游或下游?为什么？对类似上述的运动应该怎样分析呢？1．将放有红蜡块的玻璃管倒置在水平的电动滑轨上，向右匀速运动，观察红蜡块的运动轨迹。实验探究2．将玻璃管中注满清水并倒放静置，观察红蜡块的运动轨迹3

．将玻璃管中注满清水，并倒置在电动滑轨上，则红蜡块的运动轨迹是怎样的呢？斜向右上方的直线运动归纳总结(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；

1.定义：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，这两个运动叫做这个实际运动的分运动。一、合运动与分运动2.合运动与分运动的关系理论探究以蜡块开始匀速运动的位置为原点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。蜡块的位置P（x,y)VO1、建立坐标系理论探究若以vx表示玻璃管向右的移动速度，vy表示蜡块沿玻璃管上升的速度，请表示蜡块在t时刻的位置、确定蜡块运动的轨迹。2、蜡块运动的轨迹SP（x,y）Oxyyxy

＝—xvxvy结论：蜡块的运动轨迹是直线。

理论探究3、蜡块运动的位移SP（x,y）Oxyyx从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是：方向：4、蜡块运动的速度蜡块做匀速直线运动。

vyvxv1.运动的合成与分解2.分解原则:一般根据运动的实际效果分解，也可以正交分解。3.遵循规律:矢量运算法则分运动合运动运动的合成运动的分解归纳总结二、运动的合成与分解【例题】某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（如图所示）。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56m，甲上楼用了多少时间？学以致用拓展延伸00一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拓展延伸两个匀加速直线运动的合运动：初速度均为零：初速度均不为零:课堂小结运动的合成与分解矢量运算法则分运动合运动运动的合成运动的分解等效性等时性独立性1．关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（）A．合运动的位移等于分运动位移的矢量和B．合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度C．合运动任一时刻的速度方向总是与合运动的位移方向相同D．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动，一定是匀变速曲线运动A典例2．一物体在竖直平面内运动，它在竖直方向的速度时间图像和水平方向的位移时间图像分别如图甲、乙所示。关于物体运动说法正确的是（）A．零时刻的速度为2m/sB．加速度a=1m/s2C．物体做匀变速直线运动D．物体做变加速曲线运动B典例3.降落伞下落一定时间后的运动是匀速的。没有风的时候，跳伞员从某一高度匀速落到地面上所用时间为t。现在有水平方向的风，则跳伞员从同一高度落到地面上所用时间（）A.仍为tB.大于tC.小于tD.无法确定A典例小船渡河模型1.小船参与的两个分运动(1)船相对水的运动(即船在静水中的运动)，它的方向与船头的指向相同。(2)船随水漂流的运动，它的方向与河岸平行。2.区别三个速度：水流速度v水、船在静水中的速度v船、船的实际速度(即船的合速度)v合。能否表示出小船过河所用的最短时间呢？当v船方向偏向上游与河岸成θ角时，可将v船正交分解。垂直河岸分速度：v⊥=v船sinθ平行河岸分速度：v∥=v船cosθ

渡河最小时间小船渡河时间最短时，是否小船通过的位移也是最短的？如果不是，那么在怎样的情况下小船渡河经过的位移最短呢？思考讨论1.当v船＞v水时，条件：①船头应指向河的上游；②v水－v船cosθ＝0，即船的合速度v合的方向与河岸垂直

渡河最小位移

dv水xminBCDEAv船θθvv船2.当v水≥v静水时，条件：当v船方向与合速度v合

方向垂直时，有最短渡河位移xmin。

4.一船在静水中的速度为3m/s，要横渡宽为30m,流速为4m/s的河流，下列说法中不正确的是()A:此船能垂直到达河对岸

B:此船不可能垂直到达河对岸

C:此船相对河岸速度一定为5m/sD:过河时间可能为15sAC典例5．如图所示，一条小船渡河，河宽为100m，河水流速v1=3m/s，船在静水中速度v2=4m/s，船头方向与河岸垂直，关于小船的运动，下列说法正确的是（）A．小船的实际运动轨迹与河岸垂直B．小船相对于河岸的速度大小为7m/sC．小船过河后航行到了河对岸下游75m处D．若小船行驶到河中央时，水流急速加快，则运动时间也会随之变短C典例6.河宽d=100m，水速v1=3m/s，船在静水中的速度v2=4m/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？（2）欲使船航行距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？典例

关联速度

如图所示，汽车以恒定速率v沿水平方向通过绳子牵引小船靠岸，当绳与水面夹角为α

时，船的速度v’为多大？绳、杆两端所连接的物体的速度可以是不同的，但两端的物体沿绳或杆方向的速度大小一定相等，我们称之为关联速度。利用关联速度解题步骤第一步：确定物体的实际运动（即合运动）第二步：将绳或杆两端物体的实际运动（即合运动）的速度进行正交分解为垂直于绳(或杆)方向的分速度v⊥和沿着绳(或杆)方向的分速度v∥第三步：根据沿绳(或杆)方向的分速度v∥相等列等式求解。绳模型：vA∥=vB∥杆模型：vA∥=vB∥如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度v前进，则当拉绳与水平方向成θ角时，被吊起的物体B的速度为vB=

，物体上升的运动是_____(填“加速”、“减速”、“匀速”）典例Bv

加速4．如图所示，司机驾驶汽车通过绳子跨过定滑轮将货物往上吊起，汽车以速度v匀速向左行驶，当连接汽车部分的绳子与水平方向所成的夹角为θ时，下列说法正确的是（）A．此时货物的速度大小为vsinθB．此时货物的速度大小为vcosθC．此时货物处于失重状态D．此时货物处于平衡状态B典例如图所示，两条水平轨道位于同一竖直平面内，轨道上两个物体A和B通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以匀速率vA=10m/s运动，在绳子与轨道成30o角时，物体B的速度大小vB=？典例

如图所示，轻杆两端连接小球A与B，某时刻轻杆与竖直墙壁间的角为α，此时A小球的速度为v，则小球B的速度为多少？典例1.正交分解得到平行于杆方向的分速度：vA∥=vcosα，vB∥=vBsinα2.分速度大小相等：vA∥=vB∥