运动的合成和分解课件.ppt

《运动的合成和分解课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《运动的合成和分解课件.ppt（28页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、关于运动的合成和分解现在学习的是第1页，共28页 一、物体做曲线运动的条件一、物体做曲线运动的条件1.1.曲线运动的条件：质点受合外力的方向曲线运动的条件：质点受合外力的方向(或加速度方向或加速度方向)跟它的速度方向不在同一直线上跟它的速度方向不在同一直线上,且合外力方向一定指向曲线且合外力方向一定指向曲线的凹侧的凹侧.2.2.曲线运动的特点：曲线运动的特点：（1 1）曲线运动的速度方向一定改变，所以是）曲线运动的速度方向一定改变，所以是变速运动变速运动,所所以必有加速度以必有加速度.（2 2）质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线的）质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线的这一点

2、的切线方向这一点的切线方向vAAvBB 质点在质点在A点和点和B点的点的瞬时速度方向在过瞬时速度方向在过A和和B点的切线方向上点的切线方向上现在学习的是第2页，共28页3.3.重点掌握的两种情况：一是加速度大小、方向都不变重点掌握的两种情况：一是加速度大小、方向都不变的曲线运动，叫的曲线运动，叫匀变速曲线运动匀变速曲线运动，如，如平抛运动平抛运动；另一是；另一是加速度大小不变、方向时刻改变的曲线运动，如加速度大小不变、方向时刻改变的曲线运动，如匀速匀速圆周运动圆周运动.小结：力决定了给定物体的加速度，力与速度的方向关系决小结：力决定了给定物体的加速度，力与速度的方向关系决定了物体的运动轨迹定了

3、物体的运动轨迹F F（a a）跟）跟v v在一直线上在一直线上直线运动直线运动F F（a a）跟）跟v v不在一直线上不在一直线上曲线运动曲线运动 现在学习的是第3页，共28页例例1关于曲线运动，有下列说法关于曲线运动，有下列说法,其中正确的是其中正确的是（）A曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动B曲线运动一定是匀速运动曲线运动一定是匀速运动C在平衡力作用下，物体可以做曲线运动在平衡力作用下，物体可以做曲线运动D在恒力作用下，物体可以做曲线运动在恒力作用下，物体可以做曲线运动A D现在学习的是第4页，共28页练习练习1.1.下列关于曲线运动的描述中，正确的是下列关于曲线运动的描述中，正

4、确的是()A.A.曲线运动可以是匀速率运动曲线运动可以是匀速率运动 B.B.曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动 C.C.曲线运动可以是匀变速运动曲线运动可以是匀变速运动 D.D.曲线运动的加速度可能为曲线运动的加速度可能为0 0ABC现在学习的是第5页，共28页练习练习2.2.一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内时间内()()A.A.速度一定在不断改变，加速度也一定不断地改变速度一定在不断改变，加速度也一定不断地改变B.B.速度一定在不断地改变，加速度可以不变速度一定在不断地改变，加速度可以不变C.C.速度可以不变，加速度一定不断地改变速

5、度可以不变，加速度一定不断地改变D.D.速度可以不变，加速度也可以不变速度可以不变，加速度也可以不变B现在学习的是第6页，共28页二、运动的合成与分解二、运动的合成与分解1 1、合运动和分运动：如果物体同时参与了几个运动，那么、合运动和分运动：如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动，那几个运物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的分运动动叫做这个实际运动的分运动2.2.合运动与分运动的特征：合运动与分运动的特征：(1)(1)等效性等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果

6、全相同的效果(2)(2)等时性等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动所需：合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等时间相等.(3)(3)独立性独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个分运动独立进行，互不影响分运动独立进行，互不影响.现在学习的是第7页，共28页3 3、运动的合成与分解、运动的合成与分解（1 1）从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成）从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成.包括位移、包括位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则四边形定则.（

7、2 2）求一个已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时）求一个已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时应按实际应按实际“效果效果”分解，或正交分解分解，或正交分解.(3(3）两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动）两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时，则若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时，则是直线运动；若合初速度方向与合加速度方向不在一条是直线运动；若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上时，则是曲线运动直线上时，则是曲线运动现在学习的是第8页，共28页例例2.2.一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力一个静止的质点，在两个互成锐角的

8、恒力F F1 1，F F2 2作作用下开始运动，经过一段时间以后突然撤去其中一个力，用下开始运动，经过一段时间以后突然撤去其中一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段的运动性质是则质点在撤去该力前后两个阶段的运动性质是 ()(A)(A)匀加速直线运动，匀减速直线运动；匀加速直线运动，匀减速直线运动；(B)(B)匀加速直线运动，匀变速曲线运动；匀加速直线运动，匀变速曲线运动；(C)(C)匀变速曲线运动，匀速圆周运动；匀变速曲线运动，匀速圆周运动；(D)(D)匀加速直线运动，匀速圆周运动。匀加速直线运动，匀速圆周运动。B现在学习的是第9页，共28页练习练习2.2.关于运动的合成与分解，下列说法正确的是

9、关于运动的合成与分解，下列说法正确的是()A.A.两个直线运动的合运动一定是直线运动两个直线运动的合运动一定是直线运动B.B.两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动C.C.两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动D.D.两个初速度为两个初速度为0 0的匀加速直线运动的合运动一定是直的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动线运动BD现在学习的是第10页，共28页例例3.3.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动动的合运动,下列说法正确的是下列说法正确的是:():

10、()A.A.一定是直线运动一定是直线运动B.B.一定是曲线运动一定是曲线运动C.C.可能是直线运动可能是直线运动,也可能是曲线运动也可能是曲线运动D.D.一定不是曲线运动一定不是曲线运动C现在学习的是第11页，共28页练习练习4.4.关于互成角度的两个初速度不为关于互成角度的两个初速度不为0 0的匀变速直的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是线运动的合运动，下述说法正确的是()()A.A.一定是直线运动一定是直线运动B.B.一定是抛物线运动一定是抛物线运动C.C.可能是直线运动，也可能是抛物线运动可能是直线运动，也可能是抛物线运动D.D.以上说法都不对以上说法都不对C 当合加速度和合初速度

11、共线时，物体做直线运动；当当合加速度和合初速度共线时，物体做直线运动；当与不共线时，物体做抛物线运动与不共线时，物体做抛物线运动(不是平抛不是平抛)。而此题没。而此题没有给出两个分运动的具体数值，上面两种情况都有可能，所以有给出两个分运动的具体数值，上面两种情况都有可能，所以正确答案是正确答案是C.C.现在学习的是第12页，共28页例例4.4.物体在几个力的共同作用下做匀速直线运动，当其中一物体在几个力的共同作用下做匀速直线运动，当其中一个力停止作用时，物体的可能运动形式是：个力停止作用时，物体的可能运动形式是：（）A.A.匀速直线运动匀速直线运动 B.B.匀加速直线运动匀加速直线运动C.C.

12、匀减速直线运动匀减速直线运动 D.D.类似于平抛运动类似于平抛运动E.E.类似于斜抛运动类似于斜抛运动 F.F.圆周运动圆周运动B C D E F带电粒子在速度选择器中匀速运动，当去掉电场带电粒子在速度选择器中匀速运动，当去掉电场力后力后 做圆周运动。做圆周运动。现在学习的是第13页，共28页【例例5 5】如图所示，纤绳以恒定速率如图所示，纤绳以恒定速率v v沿水平方向通过定滑沿水平方向通过定滑轮牵引小船向岸边运动。试求当绳与水平方向夹角为轮牵引小船向岸边运动。试求当绳与水平方向夹角为 时，时，小船的瞬时速度。小船的瞬时速度。现在学习的是第14页，共28页练习练习5.5.如图所示，用一根轻绳拉

13、住一置于水平地面的物如图所示，用一根轻绳拉住一置于水平地面的物体，绳的另一端通过定滑轮被人拉住，则当人用手匀速体，绳的另一端通过定滑轮被人拉住，则当人用手匀速向左拉绳时，物体将做（向左拉绳时，物体将做（）A A匀速运动匀速运动 B B减速运动减速运动 CC加速运动加速运动 D D不能确定不能确定v解析解析：设经过极短时间：设经过极短时间t物体由图示位置前进物体由图示位置前进 S1=v1t，绳在绳在t时间内拉过时间内拉过 S=v t，S1=v1tS=vt由运动的分解，由运动的分解，S1=S/cos v1=v/cos逐渐增大，逐渐增大，v1也逐渐增大也逐渐增大C现在学习的是第15页，共28页 例例

14、6.6.如图所示的装置中，如图所示的装置中，ABAB杆水平固定，另一细杆杆水平固定，另一细杆可绕可绕ABAB杆上方距杆上方距ABAB杆高为杆高为h h 的的OO轴转动，两杆都穿过轴转动，两杆都穿过P P 环，若使可动细杆绕环，若使可动细杆绕O O 轴以角速度轴以角速度转动，当可动细杆转动，当可动细杆与竖直方向所成的锐角与竖直方向所成的锐角=30=30o o时，环的运动速率为时，环的运动速率为 .BAPOh解解：OP=h/cos 30o 设环在很短时间内从设环在很短时间内从P1运动到运动到P，P1vv1v1=OP=h/cos 30o由运动的分解，由运动的分解，v1=vcos 30o P1Pvv1

15、v=v 1/cos 30o=h/cos 230o =4 h/34/3 h现在学习的是第16页，共28页 练练习习6.6.一一个个在在水水平平面面内内以以角角速速度度匀匀速速转转动动的的圆圆台台，其其半半径径为为R R，圆圆台台边边缘缘A A处处坐坐着着一一人人，举举枪枪想想击击中中OO处处的的目目标标，如子弹出口速度为如子弹出口速度为v v，则，则 ()()(A)(A)应对准应对准OO点瞄准；点瞄准；(B)(B)瞄向瞄向OO点右侧，枪管与点右侧，枪管与OAOA夹角夹角 arcsin R/v arcsin R/v(C)(C)瞄向瞄向OO点左侧，枪管与点左侧，枪管与OAOA夹角夹角 arcsin

16、R/v arcsin R/v(D)(D)瞄向瞄向OO点右侧，枪管与点右侧，枪管与OAOA夹角夹角 arccos R/v arccos R/v ROA解解：枪随圆盘转动具有沿切线方：枪随圆盘转动具有沿切线方向的速度向的速度v1=R，所以射出的子弹同时参与两个运所以射出的子弹同时参与两个运动，只有合运动沿半径方向才能动，只有合运动沿半径方向才能击中击中O。如图示：。如图示：v 1=Rvsin=v 1/v=R/vC现在学习的是第17页，共28页三三.渡河问题渡河问题 设河宽为，船在静水中速度为设河宽为，船在静水中速度为c，水流的速度为，水流的速度为s。1.1.当当=90=90o o时，渡河时间最短，

17、时，渡河时间最短，t=d/vt=d/vc c.即即船头必须垂直河岸；船头必须垂直河岸；(1)(1)若若c cs s，则当，则当 arc cosvarc cosvs s/v/vc c,时，渡河位移最小为时，渡河位移最小为d d；即；即船头必须指向河岸上游方向船头必须指向河岸上游方向,使合速度垂直河岸，最小使合速度垂直河岸，最小位移等于河宽位移等于河宽.(2)(2)若若V V1 1V V2 2，则当，则当 arc cosvarc cosvc c/v/vs s时，渡河位移最小时，渡河位移最小为为s=d/coss=d/cos=v=vs sd/vd/vc c.即即只有当只有当V Vc c V V合合 时

18、，过河的位移时，过河的位移最小最小.2.2.要使过河的位移最短：要使过河的位移最短：现在学习的是第18页，共28页例例7.7.一条宽度为一条宽度为L L的河，水流速度为的河，水流速度为v vs s，已知船在静水中的，已知船在静水中的航速为航速为v vc c，那么，（，那么，（1 1）怎样渡河时间最短？（）怎样渡河时间最短？（2 2）若）若v vs sv vc c怎样渡河位移最小？（怎样渡河位移最小？（3 3）若）若v vs sv vc c，怎样渡河船漂下的，怎样渡河船漂下的距离最短？距离最短？分析与解：（分析与解：（1 1）如图）如图2 2甲所示，设船上头斜向上游与河甲所示，设船上头斜向上游与

19、河岸成任意角岸成任意角，这时船速在垂直于河岸方向的速度分量，这时船速在垂直于河岸方向的速度分量V V1 1=V=Vc csin,sin,渡河所需时间为：渡河所需时间为：t=L/(vt=L/(vc csinsin)可以看出：可以看出：d d、VcVc一定时，一定时，t t随随sinsin增大而减小；当增大而减小；当=90=900 0时，时，sin=1,sin=1,所以，当船头与河岸垂直时，渡河时间最短所以，当船头与河岸垂直时，渡河时间最短.VsVsVcABE图图2甲甲vsv1v2vcvcv图图2乙乙图图2丙丙v现在学习的是第19页，共28页(2)(2)如图如图2 2乙所示，渡河的最小位移即河的宽

20、度。为了使渡乙所示，渡河的最小位移即河的宽度。为了使渡河位移等于河位移等于d d，必须使船的合速度，必须使船的合速度V V的方向与河岸垂直。这的方向与河岸垂直。这是船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度是船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度。根据。根据三角函数关系有：三角函数关系有：V Vc ccosVcosVs s=0.=0.所以所以=arccosV=arccosVs s/V/Vc c,因为因为0cos1,0cos1,所以只有在所以只有在V Vc cVVs s时，船才有可能垂直于河岸横渡。时，船才有可能垂直于河岸横渡。VsVsVcABE图图2甲甲vsv1v2vcvcv图图2乙乙图图2丙

21、丙v现在学习的是第20页，共28页（3 3）如果水流速度大于船上在静水中的航行速度，则不论船）如果水流速度大于船上在静水中的航行速度，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游。怎样才能使漂下的距离最短的航向如何，总是被水冲向下游。怎样才能使漂下的距离最短呢？如图呢？如图2 2丙所示，设船头丙所示，设船头V Vc c与河岸成与河岸成 角，合速度角，合速度V V与河与河岸成岸成 角。可以看出：角。可以看出：角越大，船漂下的距离角越大，船漂下的距离x x越短，那越短，那么，在什么条件下么，在什么条件下 角最大呢？以角最大呢？以VsVs的矢尖为圆心，以的矢尖为圆心，以V Vc c为半径画圆，当为半径画圆，

22、当V V与圆相切时，与圆相切时，角最大，根据角最大，根据cos=Vcos=Vc c/V/Vs s,船头与河岸的夹角应为：船头与河岸的夹角应为：=arccosV=arccosVc c/V/Vs s.船漂的最短距离为：船漂的最短距离为：此时渡河的最短位移为：此时渡河的最短位移为：现在学习的是第21页，共28页练习练习7.7.河宽河宽300m300m，水流速度为，水流速度为3m/s3m/s，小船在静水中，小船在静水中的速度为的速度为5m/s5m/s，问，问(1)(1)以最短时间渡河，时间为多少以最短时间渡河，时间为多少?可达对岸的什么位可达对岸的什么位置置?(2)(2)以最短航程渡河，船头应向何处以

23、最短航程渡河，船头应向何处?渡河时间又为多渡河时间又为多少少?现在学习的是第22页，共28页【解析解析】(1)(1)当船头对准对岸行驶时当船头对准对岸行驶时(并不是到达正对岸并不是到达正对岸)，时间最短，船的轨迹如图所示，时间最短，船的轨迹如图所示，最短时间：最短时间：t=d/vt=d/v1 1=300/5=60s=300/5=60s到达对岸，在出发点下游：到达对岸，在出发点下游：s s1 1=dctan=dctan=dv=dv2 2/v/v1 1=180m.=180m.现在学习的是第23页，共28页(2)(2)由于由于v v1 1v v2 2，所以船可以，所以船可以垂直到达正对岸，速度矢量垂

24、直到达正对岸，速度矢量图如图图如图.设船头与河岸夹角为设船头与河岸夹角为 ，则有则有:=v:=v2 2/v/v1 1=3/5=3/5，渡河时间：渡河时间：t=d/v=d/(vt=d/v=d/(v1 1sina)=75s.sina)=75s.现在学习的是第24页，共28页例例8.8.有一小船正在渡河，离对岸有一小船正在渡河，离对岸50m50m时，已知在下游时，已知在下游120m120m处有一危险区，假设河水流速为处有一危险区，假设河水流速为5m/s5m/s，为了使小，为了使小船不通过危险区到达对岸，那么，小船从现在起相对船不通过危险区到达对岸，那么，小船从现在起相对于静水的最小速度应是（于静水的

25、最小速度应是（）A A2.08m/s2.08m/s B B1.92m/s1.92m/s CC1.58m/s1.58m/s D D1.42m/s1.42m/s解解：画出示意图，：画出示意图，d=50mA120m危险区危险区CBv水水要避开危险区，则合速度方向应在要避开危险区，则合速度方向应在AC 左侧，左侧，v合合最小的船速应垂直于合速度最小的船速应垂直于合速度 v船船 由几何关系得由几何关系得 AC=130m sin=5/13 v船船=v水水sin =25/13=1.92m/sB现在学习的是第25页，共28页练习练习8.8.一只船在静水中的速度为一只船在静水中的速度为0.4m/s0.4m/s，

26、它要渡过一条，它要渡过一条宽度为宽度为40m40m的河，河水的流速为的河，河水的流速为0.3m/s0.3m/s。则下列说法中正确的是（则下列说法中正确的是（）A A船不可能渡过河船不可能渡过河 B B船有可能垂直到达对岸船有可能垂直到达对岸 CC船不能垂直到达对岸船不能垂直到达对岸 D D船到达对岸所需时间都是船到达对岸所需时间都是100s100sB现在学习的是第26页，共28页 例例9.河宽河宽60m，水流速度，水流速度6m/s，小船在静水中速度为，小船在静水中速度为3m/s，则它渡河的最短时间为，则它渡河的最短时间为 s，最短航程为，最短航程为 m。这时渡河的时间为。这时渡河的时间为 s。解：解：画出运动示意图如图示：画出运动示意图如图示：v水水 v船船 v合合d=60m当船头垂直河岸时，渡河的时间最短当船头垂直河岸时，渡河的时间最短 t=d/v=20s 因为因为v船船 v水水,只有当只有当V船船 V合合 时，过河的位移时，过河的位移 最小，最小，如图示。如图示。v水水 v船船 v合合Sin=v船船/v水水=1/2 =30 S=d/Sin=120m t 2=S/v合合=d（v船船sin60)=60（30.866)=23.1s2012023.1现在学习的是第27页，共28页感谢大家观看现在学习的是第28页，共28页