運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件-高一下學(xué)期物理人教版3

第2節(jié)

運(yùn)動(dòng)的合成與分解第五章

拋體運(yùn)動(dòng)高中物理人教版（2019）必修第二冊問題新課引入人在流動(dòng)的河水中始終保持頭朝正前方游向?qū)Π?，人?huì)在對岸的正前方到達(dá)，還是會(huì)偏向上游或下游?對類似上述的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該怎樣分析呢？問題一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例實(shí)驗(yàn)探究：觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)在一端封閉、長約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做的小圓柱體A，將玻璃管的開口端用橡膠塞塞緊。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。一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例實(shí)驗(yàn)探究：觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)觀察2：

蠟塊速度的大小和方向是否發(fā)生變化？觀察1：

蠟塊在做什么樣的運(yùn)動(dòng)？它的軌跡是直線還是曲線？一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例實(shí)驗(yàn)分析問題探究（1）：蠟塊的位置和位移若以Vx表示玻璃管向右的移動(dòng)速度，Vy表示蠟塊沿玻璃管上升的速度，請表示蠟塊在t時(shí)刻的位置及位移。OxySθxyP（x,y）一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例問題探究（2）：蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡是什么樣的？實(shí)驗(yàn)分析OxySθxyP（x,y）——軌跡為直線一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例實(shí)驗(yàn)分析問題探究（3）：如何描述蠟塊的速度？速度的大小和方向保持不變綜上，蠟塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)。即兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)叫合運(yùn)動(dòng)。2、物體同時(shí)參與合成的運(yùn)動(dòng)叫分運(yùn)動(dòng)。3.由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過程叫運(yùn)動(dòng)的合成。4.由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過程叫運(yùn)動(dòng)的分解。二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的分解分速度分位移分加速度合成分解合速度合位移合加速度運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循平行四邊形定則1.運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性各個(gè)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不影響。2.運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)是同時(shí)開始，同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)結(jié)束。（不是同時(shí)發(fā)生的運(yùn)動(dòng)不能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成）3.運(yùn)動(dòng)的等效性合運(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)的同體性合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)必須對同一物體。運(yùn)動(dòng)的合成與分解二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解aa1a2v1v2v運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指x、v、a

的合成與分解。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運(yùn)動(dòng)的合成是唯一的，而分解不是唯一的，通常按運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果分解。二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解兩個(gè)不共線分運(yùn)動(dòng)的合成三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)例問題（1）小船過河最短位移是什么？（2）小船過河最短位移是什么？觀察視頻三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)例1、小船渡河模型小船過河問題基礎(chǔ)理解(1)將船實(shí)際的運(yùn)動(dòng)看做船隨水流的運(yùn)動(dòng)和船在靜水中的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．(2)如圖所示，v水為水流速度，v靜水表示船在靜水中的速度，將船的速度v靜水沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解，則v水－v靜水cosθ為船實(shí)際上沿水流方向的運(yùn)動(dòng)速度，v⊥＝v靜水sinθ為船垂直于河岸方向的運(yùn)動(dòng)速度．兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)情況相互獨(dú)立、互不影響．三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)例過河的最短時(shí)間

過河時(shí)間僅由v靜水垂直于河岸的分量v⊥決定，即t＝d/v，與v水無關(guān)．要使過河時(shí)間最短，應(yīng)使垂直河岸方向的速度最大，如圖所示，當(dāng)sinθ＝1，即v靜水垂直于河岸時(shí)，過河所用時(shí)間最短，最短時(shí)間為t＝d/v靜水，與v水無關(guān)．1、小船渡河模型三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)例過河的最小位移(1)當(dāng)v水<v靜水時(shí)，過河的最小位移即河的寬度．如圖所示，為了使過河位移等于河寬d，這時(shí)船頭應(yīng)指向河的上游，并與河岸成一定的角度θ，使船的合速度v的方向與河岸垂直．此時(shí)，v水－v靜水cosθ＝0，過河時(shí)間1、小船渡河模型三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)例(2)當(dāng)v水>v靜水時(shí)，如圖所示，以v水的矢尖為圓心，以v靜水的大小為半徑畫圓，當(dāng)合速度與圓相切時(shí)，α角最大．由三角形的相似性，最小位移為，過河時(shí)間過河的最小位移1、小船渡河模型三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)例2、關(guān)聯(lián)速度分解問題在運(yùn)動(dòng)過程中，繩、桿等有長度的物體，其兩端點(diǎn)的速度通常是不一樣的，但兩端點(diǎn)的速度是有聯(lián)系的，我們稱之為“關(guān)聯(lián)速度”，解決關(guān)聯(lián)速度的關(guān)鍵

：(1)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)（速度）一定是合運(yùn)動(dòng)（速度），分速度的方向要按實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果確定。即一般分解時(shí)兩個(gè)分速度方向應(yīng)取沿繩（或桿）方向和垂直繩（或桿）方向.(2)由于繩（或桿）不可伸長，沿繩（或桿）方向的分速度大小相等.課堂小結(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解的實(shí)例運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的分解小船過河模型巧解關(guān)聯(lián)速度問題典例探究【典例1】（2021·遼寧高一月考）下列對運(yùn)動(dòng)的合成與分解的理解正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)的合位移一定大于兩分位移B．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于兩分運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間之和C．質(zhì)點(diǎn)的合速度等于兩分速度的代數(shù)和D．質(zhì)點(diǎn)的合速度應(yīng)為兩分速度的矢量和【正確答案】D典例探究【典例2】（2021·浙江溫州市·高一開學(xué)考試）一質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在x方向的x-t圖像和y方向的v-t圖像分別如圖所示。則該質(zhì)點(diǎn)（）A．初速度大小為8m/sB．所受的合力大小為8N，沿y軸正方向C．0-2s速度逐漸增大D．0-2s的位移大小為m【正確答案】D典例探究【典例3】（2020·四川瀘縣四中高一期末）一條小船在靜水中的速度為10m/s，要渡過寬度為60m、水流速度為5m/s的河流，下列說法正確的是（）A．小船渡河的最短時(shí)間為10sB．若小船以最短時(shí)間渡河時(shí)，它沿水流方向的位移大小為30mC．若小船以最短位移渡河時(shí)，位移大小為60m，船頭與上游河岸的夾角為300D．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程減小【正確答案】B典例探究【典例5】（2021·江蘇省蘇州中學(xué)園區(qū)校高一開學(xué)考試）質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，輕細(xì)繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細(xì)