【Syx】運(yùn)動(dòng)的合成與分解(小船渡河、牽連速度)課件 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

5.2運(yùn)動(dòng)的合成與分解學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道什么是運(yùn)動(dòng)的合成與分解2、理解有關(guān)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)各物理量之間的關(guān)系3、會(huì)確定互成角度的兩分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)4、會(huì)分析小船渡河問(wèn)題5、會(huì)分析牽連運(yùn)動(dòng)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)探究：觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)

在蠟塊勻速上升的同時(shí)，將玻璃管緊貼著黑板沿水平方向向右勻速移動(dòng)（圖丙），觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)情況。在一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿(mǎn)清水，水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體A，將玻璃管的開(kāi)口端用橡膠塞塞緊。把玻璃管倒置（圖乙），蠟塊A沿玻璃管上升。如果在玻璃管旁邊豎立一把刻度尺，可以看到，蠟塊上升的速度大致不變，即蠟塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。觀察與思考思考1：

蠟塊做什么樣的運(yùn)動(dòng)？它的軌跡是直線(xiàn)還是曲線(xiàn)？為什么？思考2：

蠟塊速度是否發(fā)生變化？運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)例1——互成角度的兩勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)蠟塊的位移：蠟塊的速度：蠟塊的軌跡：速度不變運(yùn)動(dòng)軌跡是直線(xiàn)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

沿水平方向與豎直方向建系【變式1】質(zhì)量m＝2kg的物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，其分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖(a)、(b)所示，求：(1)物體所受的合力；(2)物體的初速度；

(3)t＝8s時(shí)物體的速度；(4)t＝4s內(nèi)物體的位移

運(yùn)動(dòng)的合成與分解1、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)：物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)：一個(gè)合運(yùn)動(dòng)可以看成同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)

2、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：（1）等效性:各分運(yùn)動(dòng)的總效果與合運(yùn)動(dòng)的效果相同（2）獨(dú)立性：各分運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立、互不影響（3）等時(shí)性：各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開(kāi)始同時(shí)結(jié)束（4）矢量性：位移、速度、加速度都是矢量，對(duì)它們進(jìn)行合成與分解可運(yùn)用平行四邊形定則或三角形定則4．(多)跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，如圖所示，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升飛機(jī)上由靜止跳下后，在下落過(guò)程中不免會(huì)受到水平風(fēng)力的影響，下列說(shuō)法中正確的是()A．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作B．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員著地速度越大，有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害C．運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無(wú)關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無(wú)關(guān)同步BC1、互成角度的兩勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是：勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)兩直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的實(shí)例2、兩初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是:

勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)4、互成角度的一個(gè)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是：勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)a，v共線(xiàn)：直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)a，v不共線(xiàn)：曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)兩直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的實(shí)例a變化：非勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)a不變：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)a變化：非勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)a不變：勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)F、a始終同向運(yùn)動(dòng)的合成與分解典型題型——小船渡河水流速度v水

渡河時(shí)間問(wèn)題（最短渡河時(shí)間）

若船速不變，到河岸中間時(shí)水流的速度變大，會(huì)影響最短渡河時(shí)間嗎？船垂直河岸行駛有最短渡河時(shí)間

拓展：航程問(wèn)題（最短航程）

最短航程為河寬d設(shè)船頭指向與上游河岸成?

航程問(wèn)題（最短航程）

例2、已知某船在靜水中的速率為v1＝4m/s，現(xiàn)讓船渡過(guò)某條河，假設(shè)這條河的兩岸是理想的平行線(xiàn)，河寬為d＝100m，河水的流動(dòng)速度為v2＝3m/s，方向與河岸平行．試分析：(1)欲使船以最短時(shí)間渡過(guò)河去，船頭的指向怎樣？最短時(shí)間是多少？船發(fā)生的位移是多大？(2)欲使船渡河過(guò)程中的航行距離最短，船頭的指向又應(yīng)怎樣？渡河所用時(shí)間是多少？

(3)如果船在靜水中的速度v1小于水流速度v2，河寬為d，如何求最短渡河時(shí)間和最短航程？

COd

8．有一小船正在渡河，如圖所示，在離對(duì)岸30m時(shí)，其下游40m處有一危險(xiǎn)水域.假若水流速度為5m/s，為了使小船在危險(xiǎn)水域之前到達(dá)對(duì)岸，那么，小船從現(xiàn)在起相對(duì)于靜水的最小速度應(yīng)是_______.

同步1．模型特點(diǎn)

沿繩(桿)方向的速度分量大小相等。2．思路與方法

合速度→繩(桿)拉物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度v3．解題原則：根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相等求解。常見(jiàn)步驟如下：分速度→其一：沿繩（桿）的速度v∥其二：與繩（桿）垂直的速度v⊥關(guān)聯(lián)速度模型使得繩子縮短使得繩子繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)解題四步：①畫(huà)出合速度——物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向；②畫(huà)出分速度——沿繩(桿)、垂直于繩(桿)；③作矩形；④沿繩(桿)方向的分速度大小相等?！纠咳鐖D所示，繩以恒定速率v沿水平方向通過(guò)定滑輪牽引小船靠岸，當(dāng)繩與水面夾角為θ時(shí)，船靠岸的速度是

。若使船勻速靠岸，則繩的速度是

。（填：勻速、加速、減速）

答案：減速練習(xí)1.如圖所示，汽車(chē)通過(guò)滑輪拉重物A，汽車(chē)沿水平方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，滑輪與繩的摩擦不計(jì)，則物體的運(yùn)動(dòng)情況是()A．勻速上升

B．加速上升C．先加速后減速

D．減速上升思路點(diǎn)撥：汽車(chē)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向?yàn)楹线\(yùn)動(dòng)方向，將合運(yùn)動(dòng)方向沿繩和垂直于繩進(jìn)行分解。B2、圖中套在豎直細(xì)桿上的環(huán)A由跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩與重物B相連．由于B的質(zhì)量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當(dāng)A環(huán)上升至與定滑輪的連線(xiàn)處于水平位置時(shí)，其上升速度v1≠0，若這時(shí)B的速度為v2，則 ()A．v2＝v1

B．v2>v1C．v2≠0

D．v2＝0D3、如圖所示，在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下，當(dāng)小車(chē)以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)到如圖所示位置時(shí)，物體P的速度為()

B4.如圖所示，AB桿和墻的夾角為θ時(shí)，桿的A端沿墻下滑的速度大小為v1，B端沿地面的速度大小為v2，則v1、v2的關(guān)系是()A．v1＝v2

B．v1＝v2cosθC．v1＝v2tanθ

D．v1＝v2sinθ解析：可以把A、B兩點(diǎn)的速度分解，如圖所示，由于桿不能變長(zhǎng)或變短，沿桿方向的速度應(yīng)滿(mǎn)足v1x＝v2x，即v1cosθ＝v2sinθ，v1＝v2tanθ，C正確．C