【物理】運(yùn)動(dòng)的合成與分解 課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

5.2課時(shí)1運(yùn)動(dòng)的合成與分解若人在流動(dòng)的河水中始終保持頭朝正前方游向?qū)Π?，你認(rèn)為他會(huì)在出發(fā)點(diǎn)的正前方到達(dá)對(duì)岸嗎？為什么？

不會(huì)；由于河水的流動(dòng)，他會(huì)偏向出發(fā)點(diǎn)的下游。1.

觀看視頻，觀察蠟塊和玻璃管的運(yùn)動(dòng)，想一想，圖丙中蠟塊向上的運(yùn)動(dòng)和圖乙中蠟塊的運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系；圖丙中蠟塊向右的運(yùn)動(dòng)與玻璃管的運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系。一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例大小相等、方向相同，時(shí)間相同2.演示實(shí)驗(yàn)：觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器材：一端封閉、長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水、紅蠟、黑板為背景。實(shí)驗(yàn)思路：將玻璃管的開(kāi)口端用橡膠塞塞緊（圖甲）。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。問(wèn)題1：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，“蠟塊向右上方運(yùn)動(dòng)”與“蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)y”和“玻璃管的水平運(yùn)動(dòng)x”之間存在怎樣的關(guān)聯(lián)？問(wèn)題2：能否根據(jù)“蠟塊沿玻璃管向上運(yùn)動(dòng)速度vy”和“玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度vx”求出“蠟塊向右上方運(yùn)動(dòng)的速度v”？θ【交流討論】【梳理深化】1.研究物體在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)的基本思路如圖，在研究蠟塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們以蠟塊開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn)

O，以水平向右的方向和豎直向上的方向分別為

x軸和

y

軸的方向，建立平面直角坐標(biāo)系2.蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡蠟塊x坐標(biāo)的值等于它與y軸的距離，y坐標(biāo)的值等于它與x軸的距離。若以vx表示玻璃管向右移動(dòng)的速度，以vy表示蠟塊沿玻璃管上升的速度，則有y=xvyvx結(jié)論：

代表的是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，也就是說(shuō)，蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線.3.蠟塊運(yùn)動(dòng)的速度速度大小速度方向：用速度矢量v與x軸正方向的夾角θ來(lái)表示，它的正切為【交流討論】1.觀看視頻，思考討論下列問(wèn)題問(wèn)題1：小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是什么方向？問(wèn)題2：小船同時(shí)參與了哪兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)？問(wèn)題3：小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)與船同時(shí)參與的兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系？二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題1：小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是什么方向？問(wèn)題2：小船同時(shí)參與了哪兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)？問(wèn)題3：小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)與船同時(shí)參與的兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系？①小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是v合方向；②小船同時(shí)參與了沿河岸下游v水的運(yùn)動(dòng)和垂直河岸渡河的v船的運(yùn)動(dòng)；③實(shí)際運(yùn)動(dòng)與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系?！臼崂砩罨?.分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)：物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫作合運(yùn)動(dòng)；分運(yùn)動(dòng)：物體同時(shí)參與的不同方向上的運(yùn)動(dòng)，叫作分運(yùn)動(dòng)。2.合位移（或合速度）、分位移（分速度）合運(yùn)動(dòng)的位移（或速度）叫作合位移（或合速度）；分運(yùn)動(dòng)的位移（分速度）叫作分位移（分速度）。3.合位移（或合速度）、分位移（分速度）的關(guān)系（1）等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)結(jié)束。（2）獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行各自產(chǎn)生的效果互不干擾。（3）等效性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)在效果上是等效替代的關(guān)系。4.運(yùn)動(dòng)的合成與分解由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，叫作運(yùn)動(dòng)的合成；由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，叫作運(yùn)動(dòng)的分解。5.運(yùn)動(dòng)的合成與分解即為描述運(yùn)動(dòng)的物理量的合成與分解都遵守平行四邊形定則。位移合成與分解

速度合成與分解

加速度合成與分解

xx2x1vv2v1aa2a1【例題】某商場(chǎng)設(shè)有步行樓梯和自動(dòng)扶梯，步行樓梯每級(jí)的高度是0.15m，自動(dòng)扶梯與水平面的夾角為30°，自動(dòng)扶梯前進(jìn)的速度是0.76m/s。有甲、乙兩位顧客，分別從自動(dòng)扶梯和步行樓梯的起點(diǎn)同時(shí)上樓，甲在自動(dòng)扶梯上站立不動(dòng)，乙在步行樓梯上以每秒上兩個(gè)臺(tái)階的速度勻速上樓（如圖所示）。哪位顧客先到達(dá)樓上？如果該樓層高4.56m，甲上樓用了多少時(shí)間？分析：甲、乙兩位顧客在豎直方向上的位移相等，可考慮比較他們?cè)谪Q直方向的分速度。由豎直方向的位移和豎直方向的速度，可求出上樓所用的時(shí)間。

30°v甲y

v甲1.如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R(R可視為質(zhì)點(diǎn))。將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，R從坐標(biāo)原點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，則紅蠟塊R在x軸、y軸方向的運(yùn)動(dòng)情況可能是(

)A．x軸方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，y軸方向勻速直線運(yùn)動(dòng)B．x軸方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，y軸方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．x軸方向勻減速直線運(yùn)動(dòng)，y軸方向勻速直線運(yùn)動(dòng)D．x軸方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，y軸方向勻速直線運(yùn)動(dòng)D2.有關(guān)運(yùn)動(dòng)的合成，以下說(shuō)法不正確的是(

)A．兩個(gè)不在同一條直線上的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．兩個(gè)不在同一條直線上的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)C．不在同一直線上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)D．兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)D3.飛機(jī)斜向上勻速飛行,方向與水平成30°角,已知飛機(jī)豎直方向上升的速度是180km/h，求10s內(nèi)飛機(jī)的位移。解析：飛機(jī)豎直方向的速度則豎直方向的速度與合速度的關(guān)系為10s內(nèi)的位移4.下雨是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，某次下雨時(shí)雨滴豎直下落到地面，勻速的收尾速度約10m/s，現(xiàn)因風(fēng)的影響雨水下落時(shí)偏斜30°，求風(fēng)速及雨滴實(shí)際落地時(shí)的速度。解析：無(wú)風(fēng)時(shí)，雨滴豎直下落，有風(fēng)時(shí)，雨滴下落與豎直方向成300，如圖。