運動的合成與分解-新教材人教版高中物理必修第二冊教學課件

2運動的合成與分解運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件學習目標思維導圖1.通過對蠟塊運動的探究,體會運動合成與分解的方法。2.會運用運動的合成和分解研究實際物體的運動。必備知識自我檢測一、一個平面運動的實例蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度為vy,玻璃管向右勻速移動的速度為vx(如圖甲所示)。則蠟塊向右上方運動,那么,怎樣定量地研究蠟塊的運動呢?1.建立坐標系:蠟塊在豎直平面內(nèi)運動,則可以選擇平面直角坐標系。以蠟塊開始勻速運動的位置為原點O,以水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸方向,建立平面直角坐標系,如圖乙所示。必備知識自我檢測2.確定任意時刻蠟塊的位置:在時刻t,蠟塊的位置可以用它的x、y兩個坐標表示x=vxt,y=vyt。必備知識自我檢測二、運動的合成與分解1.分運動、合運動在蠟塊運動這個實例中,我們看到蠟塊向右上方的運動可以看成由沿玻璃管向上的運動和水平向右的運動共同構(gòu)成。蠟塊沿玻璃管向上的運動和它隨玻璃管向右的運動,都叫作分運動;而蠟塊相對于黑板向右上方的運動叫作合運動。2.運動的合成、運動的分解由分運動求合運動的過程,叫作運動的合成;由合運動求分運動的過程,叫作運動的分解。3.運動的合成與分解遵從的規(guī)律:平行四邊形定則。運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件必備知識自我檢測正誤辨析1.合運動的速度大小等于分運動的速度大小之和。(

)答案:×2.合運動的速度一定大于某一個分運動的速度。(

)答案:×3.合運動的方向就是物體實際運動的方向。(

)答案:√4.由分速度的大小就可以確定合速度的大小。(

)答案:×5.合速度可以分解,但是加速度、位移不能分解。(

)答案:×運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測運動的合成與分解情境導引如圖所示,在軍事演習中,直升機常常一邊勻加速收攏繩索提升士兵,一邊沿著水平方向勻速飛行,請思考:(1)士兵在水平方向和豎直方向分別做什么運動?(2)如何判斷士兵做的是直線運動還是曲線運動?做的是勻變速運動還是非勻變速運動?運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測要點提示:(1)士兵在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做勻加速直線運動。(2)士兵受的合力沿豎直方向,與其合速度不在一條直線上,所以做曲線運動。因士兵加速度恒定,故其運動為勻變速運動。運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測知識歸納運動的合成與分解的要點1.合運動與分運動:如果某物體同時參與了幾個不同方向上的運動,那么這個物體的實際運動就叫那幾個運動的合運動,而把那幾個運動叫作物體實際運動的分運動。2.運動的合成與分解:由分運動的速度、加速度、位移求合運動的速度、加速度、位移的過程叫作運動的合成;由合運動求分運動的過程叫作運動的分解。運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測3.合運動與分運動的關(guān)系(1)等時性:合運動與分運動經(jīng)歷的時間一定相等,即同時開始、同時進行、同時停止。(2)獨立性:分運動各自獨立進行,互不影響。(3)等效性:合運動與各分運動的總運動效果可以相互替代。也就是說,合運動的位移x合、速度v合、加速度a合分別等于對應各分運動的位移x分、速度v分、加速度a分的矢量和。4.運動的合成與分解應遵循平行四邊形定則。畫龍點睛

我們觀察到的物體的實際運動是合運動,一般根據(jù)運動效果將合運動分解為兩個分運動。運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測實例引導例1在救災過程中,有時不得不出動軍用直升機為被困災民空投物資。直升機空投物資時,可以停留在空中不動,設投出的物資離開直升機后由于降落傘的作用在空中能勻速下落,無風時落地速度為5m/s。若直升機停留在離地面100m高處空投物資,由于在水平方向上受風的作用,使降落傘和物資獲得1m/s的水平方向的速度。求:(1)物資在空中運動的時間。(2)物資落地時速度的大小。(3)物資在下落過程中沿水平方向移動的位移大小。探究一探究二隨堂檢測解析:如圖所示,物資的實際運動可以看作是豎直方向的勻速直線運動和水平方向的勻速直線運動的合運動。(1)分運動與合運動具有等時性,故物資實際運動的時間與豎直方向分運動的時間相等。(2)物資落地時vy=5

m/s,vx=1

m/s,由平行四邊形定則得(3)物資沿水平方向的位移大小為x=vxt=1×20

m=20

m。探究一探究二隨堂檢測規(guī)律方法

利用運動的分解處理曲線運動或復雜直線運動的方法(1)確定合運動方向;(2)根據(jù)合運動的效果確定運動的分解方向;(3)根據(jù)平行四邊形定則,畫出合運動的速度、位移、加速度的分解圖;(4)應用運動學公式分析分運動,應用數(shù)學知識確定分矢量與合矢量的關(guān)系。探究一探究二隨堂檢測變式訓練1(多選)(2020山東棗莊九中期末)某質(zhì)點在xOy平面上運動。在t=0時刻,質(zhì)點位于坐標原點處,它在x方向上運動的位移—時間圖像如圖甲所示,它在y方向上運動的速度—時間圖像如圖乙所示。則(

)A.質(zhì)點的運動軌跡為直線B.質(zhì)點的加速度大小為3m/s2C.t=2s時刻,質(zhì)點的速度大小為2m/sD.t=2s時刻,質(zhì)點的位置坐標為(6m,6m)探究一探究二隨堂檢測解析:由題圖可知,質(zhì)點沿x方向上做速度vx=3

m/s的勻速直線運動,在y方向上做初速度vy0=0,加速度ay=3

m/s2的勻加速直線運動,根據(jù)運動的合成可知,質(zhì)點做初速度為3

m/s(沿x方向),加速度為3

m/s2(沿y方向)的勻變速運動,由于速度方向和加速度方向不在一條直線上,故為曲線運動,A錯誤,B正確;t=2

s時刻,vy=6

m/s,此時答案:BD探究一探究二隨堂檢測合運動性質(zhì)和軌跡的判斷情境導引如圖所示,旋臂式起重機的旋臂保持不動,可沿旋臂“行走”的天車有兩個功能,一是吊著貨物沿豎直方向運動,二是吊著貨物沿旋臂水平方向運動?，F(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時又使貨物沿豎直方向做向上的勻減速運動。貨物做直線運動還是曲線運動?在地面上觀察到貨物運動的軌跡是怎樣的?探究一探究二隨堂檢測要點提示:貨物做曲線運動。軌跡如圖所示。

運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測知識歸納1.合運動的性質(zhì)判斷運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測2.互成角度的兩個直線運動的合成

運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測實例引導例2(2020遼寧實驗中學高一上學期期末)在2019年法國網(wǎng)球公開賽中,納達爾3∶1完勝蒂姆再登頂。網(wǎng)球由運動員擊出后在空中飛行過程中,若不計空氣阻力,它的運動將是(

)A.曲線運動,加速度大小和方向均不變化,是勻變速曲線運動B.曲線運動,加速度大小不變,方向改變,是非勻變速曲線運動C.曲線運動,加速度大小和方向均改變,是非勻變速曲線運動D.若水平擊出是勻變速曲線運動,若斜向上擊出則不是勻變速曲線運動運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測解析:網(wǎng)球在運動過程中只受重力,大小和方向均不變,因此加速度大小和方向也都不變。擊出時速度方向和重力方向不在一條直線上,故做勻變速曲線運動,A正確。答案:A規(guī)律方法

曲線運動性質(zhì)的兩種判斷方法(1)看物體所受合力:若合力為恒力,則它做勻變速曲線運動;若合力為變力,則它做非勻變速曲線運動。(2)看物體的加速度:若物體的加速度不變,則它做勻變速曲線運動;若它的加速度變化,則它做非勻變速曲線運動。運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測變式訓練2(多選)兩個互相垂直的勻變速直線運動,初速度分別為v1和v2,加速度分別為a1和a2,則關(guān)于它們的合運動軌跡,下列說法正確的是(

)A.如果v1=v2=0,那么軌跡一定是直線B.如果v1≠0,v2≠0,那么軌跡一定是曲線C.如果a1=a2,那么軌跡一定是直線運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測解析:選項A,合初速度為零,合加速度不為零且不變,則合運動的軌跡一定為直線,選項A正確;選項B,如圖甲所示,由于分加速度的關(guān)系不確定,若合加速度的方向與合速度的方向不共線,則合運動的軌跡為曲線,若合加速度方向與合速度方向共線,則合運動的軌跡為直線;選項C,如圖乙所示,合加速度的方向可能與合速度的方向不共線,則合運動的軌跡可能為曲線;選項D,如圖丙所示,合加速度的方向一定與合速度的方向共線,則合運動的軌跡一定為直線,選項D正確。答案:AD運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測1.跳傘員在降落傘打開一段時間以后,在空中做勻速運動。若跳傘員在無風時豎直勻速下落,著地速度大小是4.0m/s。當有正東方向吹來的風時,跳傘員受此影響在水平方向速度大小是3.0m/s,則跳傘員著地時的速度(

)A.大小為5.0m/s,方向為下偏西37°B.大小為5.0m/s,方向為下偏東37°C.大小為7.0m/s,方向為下偏西37°D.大小為7.0m/s,方向為下偏東37°答案:A

運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測2.如圖所示,一玻璃管中注滿清水,水中放一個軟木做成的小圓柱體R(圓柱體的直徑略小于玻璃管的直徑,輕重大小適宜,使它在水中能勻速上浮)。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊(圖甲)?，F(xiàn)將玻璃管倒置(圖乙),在圓柱體R上升的同時,將玻璃管水平向右由靜止做勻加速直線運動,觀察圓柱體R的運動,將會看到它斜向右上方運動,經(jīng)過一段時間,玻璃管移至圖丙中虛線所示的位置,圓柱體R恰好運動到玻璃管的頂端。在下面四個圖中,能正確反映圓柱體R運動軌跡的是(

)運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件運動的合成與分解—新教材人教版高中物理必修第二冊課件探究一探究二隨堂檢測解析:圓柱體R在豎直方向上向上做勻速直線運動,而在水平方向上向右做初速度為零的勻加速直線