2020版新教材高中物理第五章拋體運(yùn)動(dòng)2運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件新人教版必修第二冊(cè).pptx

1、2運(yùn)動(dòng)的合成與分解,必備知識(shí),自我檢測(cè),一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)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(dòng)的速度為vx(如圖甲所示)。則蠟塊向右上方運(yùn)動(dòng),那么,怎樣定量地研究蠟塊的運(yùn)動(dòng)呢?,1.建立坐標(biāo)系:蠟塊在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),則可以選擇平面直角坐標(biāo)系。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方向分別為x軸和y軸方向,建立平面直角坐標(biāo)系,如圖乙所示。,必備知識(shí),自我檢測(cè),2.確定任意時(shí)刻蠟塊的位置:在時(shí)刻t,蠟塊的位置可以用它的x、y兩個(gè)坐標(biāo)表示x=vxt,y=vyt。,必備知識(shí),自我檢測(cè),二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1.分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng) 在蠟塊運(yùn)動(dòng)這個(gè)實(shí)例中,我們看到蠟塊向

2、右上方的運(yùn)動(dòng)可以看成由沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和水平向右的運(yùn)動(dòng)共同構(gòu)成。蠟塊沿玻璃管向上的運(yùn)動(dòng)和它隨玻璃管向右的運(yùn)動(dòng),都叫作分運(yùn)動(dòng);而蠟塊相對(duì)于黑板向右上方的運(yùn)動(dòng)叫作合運(yùn)動(dòng)。 2.運(yùn)動(dòng)的合成、運(yùn)動(dòng)的分解 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。 3.運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵從的規(guī)律:平行四邊形定則。,必備知識(shí),自我檢測(cè),正誤辨析 (1)合運(yùn)動(dòng)的速度大小等于分運(yùn)動(dòng)的速度大小之和。 () 答案: (2)合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于某一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度。 () 答案: (3)合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)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:

3、,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),運(yùn)動(dòng)的合成與分解 情景導(dǎo)引 如圖所示,在軍事演習(xí)中,飛機(jī)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(qǐng)思考: (1)士兵在水平方向和豎直方向分別做什么運(yùn)動(dòng)? (2)如何判斷士兵做的是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)?做的是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)?,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),要點(diǎn)提示:(1)士兵在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(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(yùn)動(dòng)。因士兵加速度恒定,故其運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)。,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),知識(shí)歸納 運(yùn)動(dòng)的合成與分解的要點(diǎn) 1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng):如果某物體同時(shí)參與了幾個(gè)

4、不同方向上的運(yùn)動(dòng),那么這個(gè)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就叫那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),而把那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)。 2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解:由分運(yùn)動(dòng)的速度、加速度、位移求合運(yùn)動(dòng)的速度、加速度、位移的過(guò)程叫做運(yùn)動(dòng)的合成;由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程叫做運(yùn)動(dòng)的分解。,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),3.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 (1)等時(shí)性:合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間一定相等,即同時(shí)開(kāi)始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止。 (2)獨(dú)立性:分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立進(jìn)行,互不影響。 (3)等效性:合運(yùn)動(dòng)與各分運(yùn)動(dòng)的總運(yùn)動(dòng)效果可以相互替代。也就是說(shuō),合運(yùn)動(dòng)的位移x合、速度v合、加速度a合分別等于對(duì)應(yīng)各分運(yùn)動(dòng)的位移x分、速度v分、加速度a分的矢量和。 4.運(yùn)

5、動(dòng)的合成與分解應(yīng)遵循平行四邊形定則。 畫(huà)龍點(diǎn)睛 我們觀察到的物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng),一般根據(jù)運(yùn)動(dòng)效果將合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),實(shí)例引導(dǎo) 例1現(xiàn)在自然災(zāi)害日益嚴(yán)重,在救災(zāi)過(guò)程中有時(shí)不得不出動(dòng)軍用直升機(jī)為被困災(zāi)民空投物資。直升機(jī)空投物資時(shí),可以停留在空中不動(dòng),設(shè)投出的物資離開(kāi)飛機(jī)后由于降落傘的作用在空中能勻速下落,無(wú)風(fēng)時(shí)落地速度為5 m/s。若飛機(jī)停留在離地面100 m高處空投物資,由于在水平方向上受風(fēng)的作用,使降落傘和物資獲得1 m/s的水平向東的速度。求: (1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 (2)物資落地時(shí)速度的大小。 (3)物資在下落過(guò)程中水平方向移動(dòng)的距離。,探究一

6、,探究二,隨堂檢測(cè),解析:如圖所示,物資的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看作是豎直方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。 (1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性,故物資實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與豎直方向分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。,(3)物資水平方向的位移大小為 x=vxt=120 m=20 m。,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),規(guī)律方法 利用運(yùn)動(dòng)的分解處理曲線運(yùn)動(dòng)或復(fù)雜直線運(yùn)動(dòng)的方法 (1)確定合運(yùn)動(dòng)方向; (2)根據(jù)合運(yùn)動(dòng)的效果確定運(yùn)動(dòng)的分解方向; (3)根據(jù)平行四邊形定則,畫(huà)出合運(yùn)動(dòng)的速度、位移、加速度分解圖; (4)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析分運(yùn)動(dòng),應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)確定分矢量與合矢量的關(guān)系。,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),變式訓(xùn)練1豎直放

7、置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水,內(nèi)有一個(gè)蠟塊能在水中以0.1 m/s 的速度勻速上浮。在蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí),使玻璃管沿水平方向勻速向右運(yùn)動(dòng),測(cè)得蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與水平方向成30,如圖所示。若玻璃管的長(zhǎng)度為1.0 m,在蠟塊從底端上升到頂端的過(guò)程中,玻璃管水平方向的移動(dòng)速度和水平運(yùn)動(dòng)的距離為() A.0.1 m/s,1.73 m B.0.173 m/s,1.0 m C.0.173 m/s,1.73 m D.0.1 m/s,1.0 m,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),解析:,答案:C,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡的判斷 情景導(dǎo)引 如圖所示,旋臂式起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng),可沿旋臂

8、“行走”的天車(chē)有兩個(gè)功能,一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng),二是吊著貨物沿旋臂水平方向運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)天車(chē)吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時(shí)又使貨物沿豎直方向做向上的勻減速運(yùn)動(dòng)。貨物做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)?在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡是怎樣的?,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),要點(diǎn)提示:貨物做曲線運(yùn)動(dòng)。軌跡如圖所示。,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),知識(shí)歸納 物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡的判斷方法,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),實(shí)例引導(dǎo) 例2(多選)下列說(shuō)法正確的是() A.互成角度的兩個(gè)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) B.互成角度的一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)與另一個(gè)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C.互

9、成角度的兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) D.互成角度的兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng),也可能是曲線運(yùn)動(dòng),探究一,探究二,隨堂檢測(cè),解析:選項(xiàng)A中,分運(yùn)動(dòng)的加速度都為零,則合加速度一定為零,因而正確;選項(xiàng)B中,合加速度等于分加速度且不變,合初速度等于勻速運(yùn)動(dòng)的速度,二者一定不共線,因而正確;選項(xiàng)C、D中,合加速度與合初速度可能共線,也可能不共線,合運(yùn)動(dòng)可能是直線或曲線運(yùn)動(dòng)。如圖甲、乙所示。,答案:ABD,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),規(guī)律方法 不在一條直線上的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的幾種可能情況,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),變式訓(xùn)練2(多選)兩個(gè)互相垂直的

10、勻變速直線運(yùn)動(dòng),初速度分別為v1和v2,加速度分別為a1和a2,它們的合運(yùn)動(dòng)軌跡有() A.如果v1=v2=0,那么軌跡一定是直線 B.如果v10,v20,那么軌跡一定是曲線 C.如果a1=a2,那么軌跡一定是直線,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),解析:選項(xiàng)A,合初速度為零,合加速度不為零且不變,則合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定為直線,選項(xiàng)A正確;選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線,若合加速度方向與合速度方向共線,則合運(yùn)動(dòng)的軌跡為直線;選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)的軌跡可能為曲線;選項(xiàng)D,如圖丙所示,合加

11、速度的方向一定與合速度的方向共線,則合運(yùn)動(dòng)的軌跡一定為直線,選項(xiàng)D正確。,答案:AD,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),1.跳傘員在降落傘打開(kāi)一段時(shí)間以后,在空中做勻速運(yùn)動(dòng)。若跳傘員在無(wú)風(fēng)時(shí)豎直勻速下落,著地速度大小是4.0 m/s。當(dāng)有正東方向吹來(lái)的風(fēng)時(shí),跳傘員受此影響在水平方向速度大小是3.0 m/s,則跳傘員著地時(shí)的速度() A.大小為5.0 m/s,方向?yàn)橄缕?7 B.大小為5.0 m/s,方向?yàn)橄缕珫|37 C.大小為7.0 m/s,方向?yàn)橄缕?7 D.大小為7.0 m/s,方向?yàn)橄缕珫|37,答案:A,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),2.如圖所示是由v1、v2、v3為邊長(zhǎng)組成的四個(gè)三角形,且v1v2v3,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成,在四個(gè)圖中三個(gè)速度v1、v2和v3的合速度最大的是(),解析:由三角形定則,圖A中v1、v2的合速度為v3,再與圖中v3合成,合速度為2v3;圖B中合速度為0,圖C中合速度為2v1,圖D中合速度為2v2,其中最大的合速度為2v3,A項(xiàng)正確。 答案:A,探究一,探究二,隨堂檢測(cè),3.雨點(diǎn)正在以4 m/s的速度豎直下落,忽然一陣風(fēng)以3 m/s的速度水平吹來(lái),雨中撐傘正在行走的人為使雨點(diǎn)盡量不落在身上,手中傘桿應(yīng)與豎直