第1课时运动的合成与分解抛体运动课件.ppt

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1、第1课时运动的合成与分解抛体运动第1页，此课件共46页哦第第1 1课时运动的合成与分解抛体运动课时运动的合成与分解抛体运动 第2页，此课件共46页哦知识梳理知识梳理考点透析考点透析微课拓展微课拓展第3页，此课件共46页哦知识梳理知识梳理 教材导引教材导引 以题扣点以题扣点教材导读教材导读1.1.教材中一个在水平面上做直线运动的钢球教材中一个在水平面上做直线运动的钢球,受到磁铁的吸引而做受到磁铁的吸引而做曲线运动曲线运动,那么钢球偏转的方向与受到磁铁的力的方向有什么关那么钢球偏转的方向与受到磁铁的力的方向有什么关系系?答案答案:钢球向受力的那侧偏转钢球向受力的那侧偏转.2.2.由教材中研究平抛运

2、动的速度的图中可以看出由教材中研究平抛运动的速度的图中可以看出,抛体下落的方向越来抛体下落的方向越来越接近哪个分运动的方向越接近哪个分运动的方向?答案答案:抛体下落的方向越来越接近竖直向下的方向抛体下落的方向越来越接近竖直向下的方向.第4页，此课件共46页哦基础提点基础提点知识点一知识点一曲线运动曲线运动 1.1.速度的方向速度的方向:质点在某一点的速度方向是沿曲线在这一点的质点在某一点的速度方向是沿曲线在这一点的 .2.2.运动的性质运动的性质:做曲线运动的物体做曲线运动的物体,速度的速度的 时刻在改变时刻在改变,所以所以曲线运动一定是曲线运动一定是 运动运动.3.3.曲线运动的条件曲线运动

3、的条件切线方向切线方向方向方向变速变速第5页，此课件共46页哦【试练试练1 1】下列关于对曲线运动的认识下列关于对曲线运动的认识,正确的是正确的是()A.A.曲线运动的合外力可以是零曲线运动的合外力可以是零B.B.曲线运动的速度不断改变曲线运动的速度不断改变,加速度也一定不断改变加速度也一定不断改变C.C.曲线运动的速度方向一定不断变化曲线运动的速度方向一定不断变化,但加速度的大小和方向可以但加速度的大小和方向可以不变不变D.D.曲线运动一定是变加速运动曲线运动一定是变加速运动解析解析:物体做曲线运动物体做曲线运动,合外力一定不为零合外力一定不为零,必有加速度必有加速度,但加速度的大但加速度的

4、大小和方向可以不变小和方向可以不变,选项选项C C正确正确.C C第6页，此课件共46页哦运动的合成与分解运动的合成与分解 知识点二知识点二1.1.合运动与分运动的关系合运动与分运动的关系等时性等时性各分运各分运动经历动经历的的时间时间与合运与合运动经历动经历的的时间时间相同相同独立性独立性一个物体同一个物体同时时参与几个分运参与几个分运动动,各分运各分运动动独立独立进进行行,互互不干不干扰扰等效性等效性各分运各分运动动叠加起来与合运叠加起来与合运动动有相同的效果有相同的效果,即分运即分运动动与合运与合运动动是一种等效替代的关系是一种等效替代的关系2.2.运算法则运算法则:位移、速度和加速度都

5、是矢量位移、速度和加速度都是矢量,故它们的合成与分解遵循故它们的合成与分解遵循 定则定则.平行四边形平行四边形第7页，此课件共46页哦【试练试练2 2】关于运动的合成关于运动的合成,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B.B.两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等C.C.只要两个分运动是直线运动只要两个分运动是直线运动,合运动就一定是直线运动合运动就一定是直线运动D.D.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动

6、解析解析:一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动为曲线运动一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动为曲线运动;只有当两个匀变速直线运动的合初速度方向与合加速度方向在同一只有当两个匀变速直线运动的合初速度方向与合加速度方向在同一直线上时直线上时,合运动才是匀变速直线运动合运动才是匀变速直线运动,只有选项只有选项B B正确正确.B B第8页，此课件共46页哦平抛运动平抛运动 知识点三知识点三1.1.定义定义:将物体以一定的初速度沿将物体以一定的初速度沿 抛出抛出,物体只在物体只在 作用下所做的运动作用下所做的运动.2.2.性质性质:加速度为重力加速度的加速度为重力加速度的 运动运动,运动

7、轨迹是运动轨迹是 .水平方向水平方向重力重力匀变速曲线匀变速曲线抛物线抛物线3.3.规律规律见附表见附表第9页，此课件共46页哦【试练试练3 3】(2014(2014佛山市质检佛山市质检)“套圈圈套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一是小孩和大人都喜爱的一种游戏种游戏.如图所示如图所示,某小孩和大人直立在界外某小孩和大人直立在界外,在同一条竖直线上的不在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环同高度分别水平抛出圆环,并恰好套中前方同一物体并恰好套中前方同一物体.假设圆环的运假设圆环的运动可以视为平抛运动动可以视为平抛运动,则则()A.A.大人抛出的圆环运动的时间较短大人抛出的圆环运动的时间较短B.B.

8、大人应以较小的速度抛出圆环大人应以较小的速度抛出圆环C.C.小孩抛出的圆环发生的位移较大小孩抛出的圆环发生的位移较大D.D.小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量较小小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量较小B B第10页，此课件共46页哦第11页，此课件共46页哦斜抛运动斜抛运动知识点四知识点四1.1.性质性质:加速度为重力加速度的加速度为重力加速度的 运动运动.2.2.基本规律基本规律 (以斜上抛为例以斜上抛为例,如图所示如图所示)(1)(1)水平方向水平方向:v:v0 x0 x=,F,F合合x x=,在最高点在最高点,v,vx x=.(2)(2)竖直方向竖直方向:v:v0y0y=,F,F合合

9、y y=,在最高点在最高点,v,vy y=.匀变速曲线匀变速曲线v v0 0cos cos v v0 0cos cos v v0 0sin sin 0 0mgmg0 0第12页，此课件共46页哦【试练试练4 4】做斜抛运动的物体做斜抛运动的物体,到达最高点时到达最高点时()A.A.速度为零速度为零,加速度方向向下加速度方向向下B.B.速度为零速度为零,加速度为零加速度为零C.C.具有水平方向的速度和竖直向下的加速度具有水平方向的速度和竖直向下的加速度D.D.具有水平方向的速度和加速度具有水平方向的速度和加速度解析解析:斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动斜抛运动可以分解为水平

10、方向的匀速直线运动和竖直上抛运动.因因物体只受重力物体只受重力,且方向竖直向下且方向竖直向下,所以水平方向的分速度不变所以水平方向的分速度不变,竖直方向竖直方向上的加速度也不变上的加速度也不变,所以只有选项所以只有选项C C正确正确.C C第13页，此课件共46页哦考点透析考点透析 突破重难突破重难 课堂探究课堂探究合运动的性质与轨迹分析合运动的性质与轨迹分析考点一考点一1.1.合力方向与速率变化的关系合力方向与速率变化的关系当合力方向与速度方向的夹角当合力方向与速度方向的夹角 2.2.合运动性质的判断合运动性质的判断(1)(1)根据加速度判定合运动的性质根据加速度判定合运动的性质:若合加速度

11、不变若合加速度不变,则为匀变则为匀变速运动速运动;若合加速度若合加速度(大小或方向大小或方向)变化变化,则为非匀变速运动则为非匀变速运动.第14页，此课件共46页哦(2)(2)根据合加速度的方向与合初速度的方向判定合运动的轨迹根据合加速度的方向与合初速度的方向判定合运动的轨迹:若合加速若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动度的方向与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动,否则为曲线运否则为曲线运动动.3.3.合力方向与轨迹的关系合力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间,速度方向速度方向与轨迹相切与

12、轨迹相切,合力方向指向轨迹的合力方向指向轨迹的“凹凹”侧侧.第15页，此课件共46页哦【例例1 1】某研究性学习小组进行了如下实验某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与置且与y y轴重合轴重合,在在R R从坐标原点以速度从坐标原点以速度v v0 0=3 cm/s=3 cm/s匀速上浮的同时匀速上浮的同时,玻璃管沿玻璃管沿x x轴正方向做初轴正方向做初速为零的匀加速直线运动速为零

13、的匀加速直线运动.同学们测出某时刻同学们测出某时刻R R的坐标为的坐标为(4,6),(4,6),此时此时R R的速度大小为的速度大小为 cm/s.Rcm/s.R在上升过程中运动轨迹的示意图是在上升过程中运动轨迹的示意图是.(R.(R视为质点视为质点)第16页，此课件共46页哦思路探究思路探究:(1)R(1)R的合速度可用什么方法确定的合速度可用什么方法确定?答案答案:R:R的合速度可由平行四边形定则求解的合速度可由平行四边形定则求解.(2)(2)小圆柱体小圆柱体R R的运动轨迹与加速度有怎样的定性关系的运动轨迹与加速度有怎样的定性关系?答案答案:小圆柱体小圆柱体R R的运动轨迹向加速度方向弯曲

14、的运动轨迹向加速度方向弯曲.答案答案:5 5D D第17页，此课件共46页哦方法技巧方法技巧 (1)(1)做类平抛运动物体的速度方向越来越接近匀加速分运动的方向做类平抛运动物体的速度方向越来越接近匀加速分运动的方向.(2)(2)曲线的轨迹只能平滑变化曲线的轨迹只能平滑变化,不会出现急折不会出现急折,且趋向于分速度大的分且趋向于分速度大的分运动方向运动方向.第18页，此课件共46页哦变式训练变式训练1-1:(20141-1:(2014天津南开中学检测天津南开中学检测)各种大型的货运站中少不各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机了旋臂式起重机,如图如图(甲甲)所示所示,该起重机的旋臂保持不动该起重机

15、的旋臂保持不动,可沿旋可沿旋臂臂“行走行走”的天车有两个功能的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动一是吊着货物沿竖直方向运动,二是二是吊着货物沿旋臂水平方向运动吊着货物沿旋臂水平方向运动.现天车吊着货物正在沿水平方向向右现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶匀速行驶,同时又使货物沿竖直方向做匀减速运动同时又使货物沿竖直方向做匀减速运动.此时此时,我们站在我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是图地面上观察到货物运动的轨迹可能是图(乙乙)中的中的()D D第19页，此课件共46页哦解析解析:由于货物在水平方向做匀速运动由于货物在水平方向做匀速运动,在竖直方向做匀减速运动在竖直方向做匀减速

16、运动,故货故货物所受的合外力竖直向下物所受的合外力竖直向下,由曲线运动的特点由曲线运动的特点:所受的合外力要指向圆弧所受的合外力要指向圆弧内侧可知内侧可知,对应的运动轨迹可能为对应的运动轨迹可能为D.D.第20页，此课件共46页哦“关联关联”速度问题速度问题考点二考点二把物体的实际速度分解为垂直于绳把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆杆)和平行于绳和平行于绳(杆杆)两个分量两个分量,根据沿绳根据沿绳(杆杆)方向的分速度大小相等求解方向的分速度大小相等求解.常见的模型如图所示常见的模型如图所示.第21页，此课件共46页哦【例例2 2】(2014(2014天津实验中学模拟天津实验中学模拟)()(多选

17、多选)如图所示如图所示,将质量为将质量为2m2m的重物悬的重物悬挂在轻绳的一端挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为轻绳的另一端系一质量为m m的小环的小环,小环套在竖直固定的光滑小环套在竖直固定的光滑直杆上直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为光滑定滑轮与直杆的距离为d.d.现将小环从与定滑轮等高的现将小环从与定滑轮等高的A A处由静处由静止释放止释放,当小环沿直杆下滑距离也为当小环沿直杆下滑距离也为d d时时(图中图中B B处处),),下列说法正确的是下列说法正确的是(重力重力加速度为加速度为g)(g)()ABDABD第22页，此课件共46页哦思路探究思路探究:(1)(1)如何求出重物上升高度如

18、何求出重物上升高度?答案答案:图中直角三角形的斜边与直角边之差是重物上升高度图中直角三角形的斜边与直角边之差是重物上升高度,或滑轮或滑轮右侧绳子缩短的长度就是重物上升高度右侧绳子缩短的长度就是重物上升高度.(2)(2)小环实际上是沿杆下落小环实际上是沿杆下落,该运动是合运动该运动是合运动,其分运动是哪两个其分运动是哪两个?答案答案:两个分运动两个分运动:沿绳方向的运动和垂直于绳方向的运动沿绳方向的运动和垂直于绳方向的运动.(3)(3)如何求重物上升速度的大小如何求重物上升速度的大小?答案答案:重物上升速度的大小等于小环沿绳方向的分速度的大小重物上升速度的大小等于小环沿绳方向的分速度的大小.第2

19、3页，此课件共46页哦第24页，此课件共46页哦方法技巧方法技巧 解决此类问题时的方法解决此类问题时的方法(1)(1)确定合速度确定合速度,它应是物体的实际速度它应是物体的实际速度;(2)(2)物体的运动引起了两个效果物体的运动引起了两个效果:一是绳子的收缩一是绳子的收缩,二是绳绕滑轮二是绳绕滑轮的转动的转动.应根据实际效果进行运动的分解应根据实际效果进行运动的分解.第25页，此课件共46页哦A A第26页，此课件共46页哦第27页，此课件共46页哦平抛运动与斜面结合问题平抛运动与斜面结合问题考点三考点三常见两种情况常见两种情况:(1)(1)物体从空中抛出落在斜面上物体从空中抛出落在斜面上;(

20、2)(2)从斜面上抛出落在斜面上从斜面上抛出落在斜面上.见附表见附表第28页，此课件共46页哦第29页，此课件共46页哦审题图示审题图示第30页，此课件共46页哦第31页，此课件共46页哦答案答案:(1)1.7 m(1)1.7 m(2)0.125(2)0.125第32页，此课件共46页哦物理建模物理建模 平抛运动模型平抛运动模型(1)(1)运动特点运动特点:具有初速度具有初速度.(2)(2)受力特点受力特点:只受大小方向均不变化的恒力作用只受大小方向均不变化的恒力作用.(3)(3)恒力与初速度方向垂直恒力与初速度方向垂直.第33页，此课件共46页哦B B 第34页，此课件共46页哦第35页，此

21、课件共46页哦平抛运动中的临界问题平抛运动中的临界问题考点四考点四【例例4 4】如图所示如图所示,水平屋顶高水平屋顶高H=5 m,H=5 m,围墙高围墙高h=3.2 m,h=3.2 m,围墙到房子围墙到房子的水平距离的水平距离L=3 m,L=3 m,围墙外空地宽围墙外空地宽x=10 m,x=10 m,为使小球从屋顶水平飞出落为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上在围墙外的空地上,g,g取取10 m/s10 m/s2 2.求求:(1)(1)小球离开屋顶时的速度小球离开屋顶时的速度v v0 0的大小范围的大小范围;(2)(2)小球落在空地上的最小速度大小小球落在空地上的最小速度大小.第36页，此

22、课件共46页哦审题图示审题图示第37页，此课件共46页哦第38页，此课件共46页哦第39页，此课件共46页哦方法技巧方法技巧 (1)(1)极限分析法确定临界状态极限分析法确定临界状态,v,v0 0不能太大不能太大,否则小球将落在空地外边否则小球将落在空地外边;v;v0 0又不能太小又不能太小,否则被围墙挡住而不能落在空地上否则被围墙挡住而不能落在空地上.因而只要分析落在空因而只要分析落在空地上的两个临界状态地上的两个临界状态,即可解得所求的范围即可解得所求的范围.(2)(2)要画出过程示意图要画出过程示意图,它既直观它既直观,又可以使隐含的条件显露出来又可以使隐含的条件显露出来.小球小球落在墙

23、外的空地上落在墙外的空地上,其速度最小值所对应的落点不是空地的内侧边缘其速度最小值所对应的落点不是空地的内侧边缘,而而是围墙的最高点是围墙的最高点.第40页，此课件共46页哦第41页，此课件共46页哦答案答案:见解析见解析第42页，此课件共46页哦微课拓展微课拓展 探究动向探究动向 拓宽视野拓宽视野类平抛运动探究类平抛运动探究ABCABC 第43页，此课件共46页哦第44页，此课件共46页哦1.1.高考命题新动向高考命题新动向高考中类平抛运动常被考到高考中类平抛运动常被考到,特别是带电粒子在电场中偏转时的类平特别是带电粒子在电场中偏转时的类平抛运动抛运动.2.2.解题的关键点解题的关键点(1)(1)过抛出点建立适当的直角坐标系过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为将加速度分解为a ax x、a ay y,初速度初速度v v0 0分解为分解为v vx x、v vy y,然后分别在然后分别在x x、y y方向列方程求解方向列方程求解.(2)(2)易失分点易失分点:不清楚哪个分运动是匀速直线运动不清楚哪个分运动是匀速直线运动,哪个分运动是哪个分运动是匀加速直线运动匀加速直线运动;不清楚两分运动彼此独立不清楚两分运动彼此独立,互不影响互不影响,且与合运动且与合运动具有等时性具有等时性.命题探究命题探究第45页，此课件共46页哦类题拓展类题拓展D D 第46页，此课件共46页哦