曲线运动运动的合成与分解.pptx

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1、一、曲线运动1运动特点(1)速度方向：质点在某点的速度，沿曲线上该点的_方向(2)运动性质：做曲线运动的物体，速度的_时刻改变，所以曲线运动一定是_运动，即必然具有_切线方向变速加速度知识网络知识网络第1页/共35页2曲线运动的条件(1)从动力学角度看：物体所受_方向跟它的速度方向不在同一条直线上(2)从运动学角度看：物体的_方向跟它的速度方向不在同一条直线上合力加速度特别提示：曲线运动一定是变速运动，至少速度的方向在时刻改变，而变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动第2页/共35页 怎样判断一个物体是否做曲线运动？提示：看合外力(加速度)与速度方向是否在一条直线上思考感悟第3页/共35页

2、二、运动的合成与分解1基本概念2分解原则根据运动的_分解，也可采用_3遵循的规律位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循_实际效果正交分解平行四边形定则第4页/共35页(1)如果各分运动在同一直线上，需选取_，与_的量取“”号，与_的量取“”号，从而将矢量运算简化为_(2)两分运动不在同一直线上时，按照_进行合成，如图所示正方向正方向同向正方向反向代数运算平行四边形定则第5页/共35页4合运动和分运动的关系(1)等时性：合运动与分运动经历的时间_(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各 分运动独立进行，不受其他分运动的 影响(3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相 同的

3、效果相等第6页/共35页一、曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系1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和速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向指向轨迹的“凹”侧2合力方向与速度方向的关系 物体做曲线运动时，所受合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上，这是判断物体是否做曲线运动的依据互动平台第7页/共35页3合力方向与速度大小变化的关系合力沿切线方向的分力改变速度的大小，沿径向的分力改变速度的方向，如图所示的两个情景(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体运动的速率将增大；(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体运动的速率将减小；(3)当合力方向与速度方向

4、垂直时，物体运动的速率不变第8页/共35页 即时应用1 如图所示，汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶，关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图如下图所示，可能正确的是(图中F F为地面对其的静摩擦力，f f为它行驶时所受阻力)。(）C第9页/共35页二、合运动的性质和轨迹的判定1物体运动的性质由加速度决定，常见的类型有(1)a0：匀速直线运动或静止(2)a恒定：性质为匀变速运动，分为：v、a同向，匀加速直线运动；v、a反向，匀减速直线运动；v、a成一角度，匀变速曲线运动(轨迹在v、a之间，和速度v的方向相切，方向逐渐向a的方向接近，但不可能达到)(3)a变化：性质为变加速运动如简谐运动，加速度大

5、小、方向都随时间变化第10页/共35页2物体的运动轨迹由物体的速度和加速度的方向关系决定，如图所示.(1)速度与加速度共线时，物体做直线运动(2)速度与加速度不共线时，物体做曲线运动第11页/共35页 匀变速曲线运动的特例是平抛运动，非匀变速曲线运动的特例是匀速圆周运动，非匀变速直线运动的特例是弹簧振子的振动，掌握这些运动具有非常重要的意义特别提醒第12页/共35页 即时应用 2.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（）A.大小和方向均不变B.大小不变，方向改变C.大小改变，方向不变D.大小和方向均改变 A【解析】本题

6、考查运动的合成与分解。橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示，两个方向的分运动都是匀速直线运动，vx和vy恒定，则v合恒定，则橡皮运动的速度大小和方向都不变，A项正确。vyvxv合第13页/共35页解题探究题型一运动的合成例1.红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（）A.直线APDB.曲线AQDC.曲线ARDD.无法确定B注意：物体做曲线运动的合力方向指向轨迹的“凹”侧第14页/共35页变式1质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是

7、（）A质点的初速度为5m/sB质点所受的合外力为3NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2s末质点速度大小为6m/sxAB第15页/共35页学生讨论：A.两个直线运动的合运动一定是直线运动B.两个不在一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动C.两个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动D.匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动有关运动的合成,以下说法正确()BC第16页/共35页题型二运动的分解(1)“关联”速度问题(连带运动问题)指物拉绳(杆)或绳(杆)拉物问题由于高中研究的绳都是不可伸长的，杆都是不可伸长和压缩的，即绳或杆的长度不会改变，所以解题原则是：把物体的实

8、际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相同求解 第17页/共35页模型一：绳拉物体 绳子牵引物体的运动中，物体实际在水平面上运动，这个运动就是合运动，所以物体在水平面上运动的速度v物是合速度，将v物按如图所示进行分解.其中:v=v物cos，使绳子收缩.v=v物sin,使绳子绕定滑轮上的A点转动.所以v物=第18页/共35页 如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是()A绳子的拉力大于A的重力B绳子的拉力等于A的重力C绳子的拉力小于A的重力D拉力先大于重力，后变为小于重力经典题：A第19页/共35页解析：选A

9、.车水平向右的速度(也就是绳子末端的运动速度)为合速度，它的两个分速度v1、v2如图所示，其中v2就是拉动绳子的速度，它等于A上升的速度 vA由图得vAv2vcos小车匀速向右运动的过程中，逐渐变小，知vA逐渐变大，故A做加速运动，由A的受力及牛顿第二定律知绳的拉力大于A的重力车水平(第20页/共35页 模型二：杆连物体 如图所示，均匀直杆上连着两个小球A、B，不计一切摩擦.当杆滑到如图位置时，B球水平速度为vB，杆与竖直夹角为，求此时A球速度.解析：分别对小球A和B的速度进行分解，设杆上的速度为v.则对A球速度分解，分解为沿着杆方向和垂直于杆方向的两个速度。v=vAcosa对B球进行速度分解

10、，得到v=vBsina联立得到vA=vBtanavAvACOSavBvBsina第21页/共35页 例2如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方0点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M,C点与o点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平(转过了90角)下列有关此过程的说法中正确的是()A重物M做匀速直线运动 B重物M做变速直线运动C重物M的最大速度是 D重物M的速度先减小后增大C第22页/共35页 经典题：如图所示，一个长直轻杆两端分别固定一个小球A和B

11、，两球的质量均为m，两球半径忽略不计，杆AB的长度为l，现将杆AB竖直靠放在竖直墙上，轻轻振动小球B，使小球B在水平地面上由静止向右运动，求当A球沿墙下滑距离为 时A、B两球的速度vA和vB的大小(不计一切摩擦)【思路点拨】解答本题时要注意两点：(1)A、B两球的实际运动是它们各自的合运动；(2)A、B两球沿杆方向的分速度相等第23页/共35页【名师归纳】绳、杆等长度不变的物体，在运动过程中，其两端点的速度通常不一样，但是有联系的，称之为“关联”速度关联速度的关系沿杆(或绳)方向的速度分量大小相等第24页/共35页第25页/共35页(3)过河路径最短(v2v1时)：合速度不可能垂直于河岸，无法

12、垂直渡河确定方法如下：如图所示，以v2矢量末端为圆心，以v1矢量的大小为半径画弧，从v2矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向航程最短第26页/共35页特别提醒：(1)船的航行方向与船头指向一致(v1的方向)，是分速度方向，而船的航行方向是实际运动的方向，也就是合速度的方向(2)小船过河的最短时间与水流速度无关第27页/共35页例3河宽l300m，水速u1m/s，船在静水中的速度v3m/s，欲分别按下列要求过河时，船头应与河岸成多大角度？过河时间是多少？(1)以最短时间过河；(2)以最小位移过河；(3)到达正对岸上游100m处第28页/共35页第29页/共35页第30页/共35页 经典题 河水的流速随离河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则()A船渡河的最短时间是100 sB船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直C船在河水中航行的轨迹是一条直线D船在河水中的最大速度是5m/sBC第31页/共35页思考题一条小船位于200 m宽的河正中A点处，从这里向下游100 m处有一危险区，当时水流速度为4 m/s，为了使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是()C第32页/共35页第33页/共35页谢谢使用第34页/共35页感谢您的观看。第35页/共35页