高中人教版 (2019)2 运动的合成与分解教学课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)2 运动的合成与分解教学课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了上节回顾，小实验，分运动，合运动，运动的合成，运动的分解，分速度分位移分加速度，合速度合位移合加速度，遵循平行四边形定则，常考题型等内容，欢迎下载使用。

曲线运动的速度方向曲线运动的条件
质点在某一点（或某一时刻）速度方向沿着曲线这一点的切线方向。
合力的方向与速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动
蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为Vy，玻璃管向右匀速移动的速度设为Vx，从蜡块开始运动的时刻计时：
设时间为t，蜡块的位置可以建立直角坐标系来表示：
X轴坐标：x=vxtY轴坐标：y=vyt
得到蜡块的运动轨迹方程
由于vx与vy都是常量，所以vy/vx也是常量，因此这是一条过原点的直线。也就是说蜡块的运动轨迹是直线。
物体沿某一方向的速度叫这一方向的分速度，
物体沿某一方向的位移叫这一方向的分位移。
物体的实际运动速度又叫合速度，
物体的实际运动位移又叫合位移。
在物理学上，如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同，我们就把这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动，这两个运动叫做这一实际运动的分运动。
利用之前学习的分力合力的知识解释什么是合运动分运动。
如图所示，在一张白纸上，让铅笔沿尺边横向移动的同时让直尺沿纵向移动，研究笔尖的横向位移、纵向位移与笔尖的实际位移三者有什么关系？
笔尖横向位移、纵向位移与笔尖的实际位移之间满足平行四边形定则
(1)等时性：合运动与分运动经历的时间相等，即同时开始，同时进行，同时停止．(2)独立性：一个物体同时参与了几个分运动，各分运动独立进行、互不影响，因此在研究某个分运动时，就可以不考虑其他分运动，就像其他分运动不存在一样．(3)等效性：各分运动的相应参量叠加起来与合运动的参量相同．(4)矢量性：位移和速度的合成与分解都遵循平行四边形定则
枪管与水平方向的夹角为60°，子弹射出枪口时的速度为500m/s，则子弹沿水平方向的分速度的大小为 m/s，沿竖直方向的分速度的大小为 m/s。
Vx=Vcs60°=250m/s
Vy=Vsin60°=433m/s
飞机起飞时以V=100m/s的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为37°。求飞机在2s内飞行的高度。
y=Ssin37°=120m
绳、杆等连接的两个物体，我们称之为“关联”速度．解决步骤如下：1：先确定合运动，物体的实际运动就是合运动．2：确定实际作用效果，一是沿牵引方向的平动效果；二是沿垂直于牵引方向的转动效果．3：按平行四边形定则进行分解，作运动矢量图．4：根据沿绳或杆牵引方向的速度相等列方程．
小车通过跨过滑轮的绳牵引小船B，某一时刻绳与水平方向的夹角为θ，如图所示．
小船速度vB有两个效果(两个分运动)：一是沿绳方向的平动，二是垂直绳方向的转动．将vB沿着这两个方向分解，其中v1＝vBcs θ＝vA，v2＝vBsin θ.
可根据运动等时性原理由船对静水的分运动时间来求解，由于河宽一定，当船对静水速度v1垂直河岸时，如图所示，垂直河岸方向的分速度最大，所以必有
若v2＞v1，则最短航程s＝(v2d)/v1，此时船头指向应与上游河岸成θ′角，且cs θ′＝v1/v2.
若v2＜v1：船的最短航程就等于河宽d，此时船头指向应与上游河岸成θ角，如图所示，且cs θ＝v2/v1
两个互成角度的直线运动的合运动性质的判断
合运动的性质取决于两个分运动的合初速度和合加速度（合外力）的关系
互成角度的两个直线运动的合运动性质和轨迹的判断
甲 乙
③小船渡河问题的常考模型
① “关联速度”特点用绳、杆相牵连的物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等。② 常用的解题思路和方法（1）先确定合运动的方向（物体实际运动的方向），然后分析这个合运动所产生的实际效果（一方面是使绳或杆伸缩的效果，另一方面是使绳或杆转动的效果）。（2）确定两个分速度的方向（沿绳或杆方向的分速度和垂直于绳或杆方向的分速度）。（3）按平行四边形定则将合速度进行分解，画出速度分解图。（4）根据三角形的边角关系解三角形得到分速度大小。注意：还可以依据速度投影定理分析，尽管不可伸长的杆或绳各点速度不同，但它们各点速度沿杆或绳方向的投影相同。
③ 常见的关联速度模型
丙　　　　　　　　　　　丁
甲　　　　　　　　　　　　　　乙
题组一　运动的合成与分解
题1 ［2019·河南洛阳高一检测］如图甲所示，竖直放置、两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮的红蜡块。若红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则：（sin 37°=0.6，cs 37°=0.8） （1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为　　　　m/s。（2）如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，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PB.曲线Q C.曲线RD.无法确定
甲　　　　　　　　　　　
题2［2019•广东阳春一中高一检测］ 一物体在光滑水平面上运动，它在x轴方向和y轴方向上的两个分运动的速度—时间图象如图所示。（计算结果可保留根号）（1）判断物体的运动性质；（2）计算t=4.5 s时物体的速度大小；（3）计算物体在前6 s内的位移大小。
题3 ［2019·云南玉溪江川区第二中学检测］一物体的运动规律是x=3t2 m，y=4t2 m，则下列说法中正确的是（　　）①物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动②物体的合运动是初速度为零、加速度为5 m/s2的匀加速直线运动③物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s2的匀加速直线运动④物体的合运动是加速度为5 m/s2的曲线运动A.①②B.①③C.②D.④
题组二　小船渡河问题
题4［2019•南昌八一中学期末］一艘船在200 m宽的河中横渡，水流速度是2 m/s，船在静水中的航速是4 m/s，则（1）小船怎样才能以最短时间渡过河去？用时多少？（2）小船怎样才能以最短路程渡过河去？用时多少？
题组三　关联速度问题
题6［2019·福建莆田一中检测］如图所示，一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动。当AB杆和墙的夹角为θ时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1，B端沿地面滑动的速度大小为v2，则v1、v2的关系是（　　）A.v1=v2　　　　 B.v1=v2cs θC.v1=v2tan θ　　　　　D.v1=v2sin θ
【解析】　如图所示，将杆的A端的速度沿杆的方向和垂直于杆的方向进行分解可得，沿杆方向的分速度为v1∥=v1cs θ，将杆的B端的速度沿杆的方向和垂直于杆的方向进行分解可得，沿杆方向的分速度v2∥=v2sin θ。由于v1∥=v2∥，解得v1=v2tan θ，故C正确。
◆如何分析“关联”速度在运动过程中，绳、杆等有长度的物体，其两端点的速度通常是不一样的，但两端点的速度是有联系的，我们称之为“关联”速度。解决“关联”速度问题的关键有两点：一是物体的实际速度是合速度；二是不可伸长的杆或绳，若各点速度不同，则各点在沿杆（或绳）方向的分速度大小相等。
题7［2019•广东阳春一中高一检测］如图5-1-11所示，一个弯成半圆形的固定硬杆AB，一根绳子跨过B端的定滑轮后，连接一个套在杆上的小环。小环在绳子的拉动下从靠近A端开始沿着杆AB运动到B端，已知拉绳速度恒为v，则小环从A到B的运动情况是（　　）A.越来越快B.越来越慢C.先变快后变慢D.先变慢后变快
【解析】如图所示，分解小环速度，有v=v1sin θ，小环运动过程中θ变大，v1不断变小。