【Syx】运动的合成与分解课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

运动的合成与分解质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线切线方向。方向。当物体所受当物体所受合力合力的方向与它的的方向与它的速度速度方向不在同一直线上方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。时，物体做曲线运动。知识回顾曲线运动的速度方向：曲线运动的速度方向：物体做曲线运动的条件：物体做曲线运动的条件：如果一个蜡块在如果一个蜡块在x方向以速度方向以速度vx做匀速直线运动，在做匀速直线运动，在y方向以速方向以速度度vy做匀速直线运动，试做匀速直线运动，试分析：分析：(1)蜡块的运动轨迹蜡块的运动轨迹(2)蜡块的运动速度蜡块的运动速度实验分析1将放有红蜡块的玻璃管倒置在水平的电动滑轨上，向右匀速运动，则红蜡块的运动轨迹是怎样的呢？观察红蜡块的运动观察红蜡块的运动水平向右的匀速直线运动2 将玻璃管中注满清水并倒放静置，则红蜡块的运动轨迹是怎样的呢？竖直向上的匀速直线运动观察红蜡块的运动观察红蜡块的运动3 将玻璃管中注满清水，并倒置在电动滑轨上，则红蜡块的运动轨迹是怎样的呢？斜向右上方的直线运动斜向右上方的运动是否是匀速的呢？定量研究：因为红蜡块既在向上匀速运动，又在向右匀速运动，所以它在黑色背景平面内运动，故可以建立平面直角坐标系来描述它在任意时刻的运动情况。观察红蜡块的运动观察红蜡块的运动环节二：理论分析红蜡块的运动理论分析红蜡块的运动（10min）（1）水平方向：（2）竖直方向：（3）在黑板的背景前我们看到蜡块相对黑板是向右上方运动的。观察蜡块的运动蜡块向右上方的这个运动是什么样的运动呢？思考：蜡块随管向右做匀速直线运动。蜡块相对管向上做匀速直线运动。1 1、建立坐标系、建立坐标系以以蜡块开始蜡块开始匀速运动匀速运动的的位置位置为为原点原点O，以，以水平向右水平向右的方向和的方向和竖直向上竖直向上的方向分别为的方向分别为x轴轴和和y轴轴的方向，建立平面直角坐标系。的方向，建立平面直角坐标系。蜡块的位置蜡块的位置P的坐标：的坐标：x=vx ty=vy t蜡块的位置P(x，y)O思考：思考：如何验证轨迹为直线？如何验证轨迹为直线？蜡块运动轨迹满足蜡块运动轨迹满足y=kx即可即可（定量研究蜡块运动定量研究蜡块运动）环节二：理论分析红蜡块的运动理论分析红蜡块的运动（10min）2 2、蜡块运动的轨迹、蜡块运动的轨迹x=vx ty=vy t在数学上，关于在数学上，关于x、y两个变量的关系式可以两个变量的关系式可以 描述一条曲线（包括直线）。描述一条曲线（包括直线）。y xvxvy上面上面x、y的表达式中消去变量的表达式中消去变量t，这样就得到：这样就得到：由于由于vx和和vy都是常量都是常量，所以，所以 也是常量也是常量 vxvy代表的是一条过原点的直线，也就是说，代表的是一条过原点的直线，也就是说，蜡块的运动轨迹是直线。蜡块的运动轨迹是直线。从计时开始到时刻t，蜡块运动位移的大小是OP=vx2 vy2 x2 y2蜡块的位置VVxVyO4、蜡块运动的速度如图所示：速度 v 与vx、vy 的关系可根据勾股定理写出它们之间的关系：v vx2 vy2vxvy根据三角函数的知识t3、蜡块运动的位移环节二：理论分析红蜡块的运动理论分析红蜡块的运动（10min）位移的方向vxvy环节三：运动的合成与分解（10min）思考：蜡块向右上方的运动可看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。合运动：分运动：物体实际的运动叫合运动。物体同时参与合成运动的运动叫分运动。合运动与分运动的关系(3)独立性-各分运动独立进行，互不影响；(1)等效性-各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效。(2)等时性-合运动和分运动经历的时间相等；蜡块实际运动是什么方向？蜡块参与了几个运动？理论分析理论分析OxyPvyvxvyx位移的大小：位移的大小：位移的方向位移的方向：速度的大小速度的大小：速度的方向速度的方向：水平向右的运动沿玻璃管向上的运动总结与归纳总结与归纳1、物体物体实际的运动实际的运动叫合运动叫合运动2、物体同时参与合成的运动的运动叫、物体同时参与合成的运动的运动叫分运动分运动3、由分运动求合运动的过程叫、由分运动求合运动的过程叫运动的合成运动的合成4、由合运动求分运动的过程叫、由合运动求分运动的过程叫运动的分解运动的分解合运动分运动运动的合成运动的分解遵循规律:平行四边形法则运动的合成与分解是指 x、v、a 的合成与分解。xx2x1vv2v1aa2a1位移位移合成与分解合成与分解 速度速度合成与分解合成与分解 加速度加速度合成与分解合成与分解 环节三：运动的合成与分解（10min）【例题例题】如图所示，红蜡块能在竖直放置并装满水的玻璃管中匀速上升，若红蜡块如图所示，红蜡块能在竖直放置并装满水的玻璃管中匀速上升，若红蜡块从从A点开始，沿玻璃管匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做直线运动且玻璃管到点开始，沿玻璃管匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做直线运动且玻璃管到CD处时红蜡块恰在处时红蜡块恰在D点，则下列说法不正确的是点，则下列说法不正确的是()A.若玻璃管匀速运动，则蜡块的轨迹为直线若玻璃管匀速运动，则蜡块的轨迹为直线PB.若玻璃管匀加速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线若玻璃管匀加速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线RC.若玻璃管匀加速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线若玻璃管匀加速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线QD.若玻璃管匀减速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线若玻璃管匀减速运动，则蜡块的轨迹可能为曲线R B 运 动 的 合 成 与 分 解 某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是 0.15 m，自动扶梯与水平面的夹角为 30，自动扶梯前进的速度是 0.76 m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼（图5.2-3）。哪位顾客先到达楼上？如果该楼层高4.56 m，甲上楼用了多少时间？解：如图所示，甲在竖直方向的速度v甲yv甲sin0.76sin30m/s0.38m/s乙在竖直方向的速度因此v甲y v乙，甲先到楼上。甲比乙先到达楼上，甲上楼用了12s。30v甲y v甲新课讲授在图在图 5.2-1 所示的实所示的实验中，如果将玻璃管紧验中，如果将玻璃管紧贴着黑板沿贴着黑板沿水平水平方向向方向向右右匀加速匀加速移动，若玻璃移动，若玻璃管内壁是光滑的，蜡块管内壁是光滑的，蜡块的轨迹还是一条直线吗的轨迹还是一条直线吗？6.6.6.6.合运动性质和轨迹的判断合运动性质和轨迹的判断合运动性质和轨迹的判断合运动性质和轨迹的判断（1 1）判断是否做匀变速运动：）判断是否做匀变速运动：（2 2）判断轨迹的曲直：）判断轨迹的曲直：若若a a恒定恒定，物体做，物体做匀变速匀变速运动；运动；若若a a变化变化，物体做，物体做变加速变加速运动运动若若a a方向与方向与v v0 0方向方向共线，共线，则做则做直线直线运动；若运动；若a a方向与方向与v v0 0方向方向不共线，不共线，则做则做曲线曲线运动运动（3 3）互成角度的两个直线运动的合运动）互成角度的两个直线运动的合运动两个匀速直线运动匀速直线运动的合运动：v2v1v合合a合合=0一定是匀速直线匀速直线运动。（3 3）互成角度的两个直线运动的合运动）互成角度的两个直线运动的合运动一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动：一定是匀变速曲线匀变速曲线运动两个匀加速直线运动的合运动：a.初速度均为零：b.初速度均不为零:vv2v1a1a2a一定是匀加速直线匀加速直线运动vv2v1a1a2aa合与v合共线:匀变速直线运动匀变速直线运动a合与v合不共线:匀变速曲线运动匀变速曲线运动00a1a2a练习与应用 1、炮筒与水平方向成 30角（图 5.2-5），炮弹从炮口射出时的速度大小是 800 m/s，这个速度在水平方向和竖直方向的分速度各是多大？练习与应用 2.在许多情况下，跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员做加速运动。随后，降落伞张开，跳伞员做减速运动。速度减小到一定值后便不再减小，跳伞员以这一速度做匀速运动，直至落地。无风时某跳伞员竖直下落，着地时速度是5m/s。现在有风，运动员在竖直方向的运动情况与无风时相同，并且风使他以4m/s的速度沿水平方向运动。跳伞员将以多大速度着地？画出速度合成的图示。练习与应用 3.一艘炮舰沿河由西向东行驶，在炮舰上发炮射击北岸的目标。要击中目标，射击方向应直接对准目标，还是应该偏东或偏西一些作俯视图，并说明理由。练习与应用 4.在图的实验中，假设从某时刻（t0）开始，红蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，与此同时，玻璃管向右沿水平方向匀加速平移，每1s内的位移依次是4cm、12cm、20cm、28cm。在图所示的坐标系中，y表示蜡块在竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t0时蜡块位于坐标原点。请在图中标出t等于1s、2s、3s、4s时蜡块的位置，并用平滑曲线描绘蜡块的轨迹。练习与应用 5.汽艇以18km/h的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河宽500m。设想河水不流动，汽艇驶到对岸需要多长时间？如果河水流速是3.6km/h，汽艇驶到对岸需要多长时间?汽艇在对岸何处靠岸?