运动的合成与分解精品课件

v
速度的方向满足_t_a_n___v_y_。
v2x
v
2 y
vx
(3)蜡块的运动轨迹:__y___vv_xy _x__,是一条过_原__点__的__直__线__。
二、运动的合成与分解 【思考】
问题1:蜡块的合位移与分位移有什么关系? 问题2:蜡块的合速度与分速度有什么关系?
提示:(1)蜡块的合位移与分位移满足平行四边形定则, 两者是等效替代关系。 (2)蜡块的合速度与分速度满足平行四边形定则,两者 是等效替代关系。
((12))对研于究直 物线 体运 在动 平面,应内沿的着运直动线时建,可立_以直_选_线_择_坐__标__系__。___
坐标系。
平面直角
2.蜡块的运动轨迹:
(1)蜡块的位置:从蜡块开始运动的
时刻计时,在t时刻,蜡块的位置P可
以用它的x、y两个坐标表示:_____,y=___。 (2)蜡块的速度:大小为______x_=_v_xt___, vyt
2.运动的合成与分解
PPT教学课件
一、一个平面运动的实例 【思考】 北斗卫星导航系统,要想对航行中的 轮船进行定位,需要知道轮船所在位置的经度和纬度。 物体在同一平面内做曲线运动的位移如何表示呢?
提示:可用平面直角坐标系的坐标表示。
1.建立坐标系:研究物体运动时,_坐__标__系__的选取很重要。
要想击中目标,射击方向应直接对准目标,还是应该偏 东或是偏西一些? (科学思维)
提示:应该偏西一些,使其合速度方向正对目标。
【典例示范】 (多选)如图所示,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①的同时,使玻璃管水平向右
做直线运动②,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的 ()
A.若玻璃管做匀速运动,则为直线P B.若玻璃管做匀加速运动,则为曲线Q C.若玻璃管做匀加速运动,则为曲线R D.不论玻璃管做何种运动,轨迹都是直线P
【解析】选C。黑板以某一速度水平向左匀速运动,同 时粉笔相对于黑板从静止开始匀加速向上滑动,所以粉 笔的合初速度向右,合加速度向上,所以轨迹是曲线并 且合力指向曲线凹侧,故C正确,A、B、D错误。
【母题追问】
1.在【典例示范】中如何确定粉笔相对地面的实际运
动方向? 【解析】粉笔相对于黑板向上运动,同时随黑板向右运 动,其实际运动方向可以根据平行四边形定则确定。 答案:见解析
(2)渡河时,这艘货船将要参与几个方向的运动?你会如
何确定开船的方向? (科学思维) 提示:货船将参与垂直河岸和沿河岸两个方向的运动; 为了保证能够到达正对岸,可以让船头偏向上游适当的 角度,以使货船的合运动方向垂直河岸。
【典例示范】 某校进行教学实施改造,在教室安装了可以左右滑动的 黑板,如图所示。一位老师用粉笔在其中某块可移动的 黑板上画直线,若粉笔相对于黑板从静止开始向上匀加 速滑动,同时黑板以某一速度水平向左匀速运动,则粉 笔画出的轨迹可能为下列中的 ( )
(2)判断轨迹曲直:若a与v0共线,则做直线运动;若a与 v0不共线,则做曲线运动。
【思考·讨论】 情境:一艘货船需要通过水流恒定的河流将货物运送到 正对岸。
讨论:
(1)如果你是船长,你会选择船头正对河岸的方向渡河
吗?为什么?(物理观念) 提示:不会,因为在货船渡河时,也会随水流向下游方向 运动,无法到达正对岸。
运动,速度为v1,又参与了竖直方向上的匀速直线运动,
速度为v2,合运动为匀速直线运动,合速度v=
,选
项A、C错误,B正确。由于物体做匀速直线运动v,12所 v受22 合
外力为零,所以绳索拉力应竖直向上,绳索应保持竖直
状态,选项D正确。
【拓展例题】考查内容:运动的合成与分解的应用 【典例示范】2019年央视春晚加入了非常多的科技元 素,在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某 台无人机上升。向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直 向上的速度vy及水平方向速度vx与飞行时间t的关系图 像如图所示。则下列说法正确的是 ( )
A.无人机在t1时刻处于失重状态 B.无人机在0～t2这段时间内沿直线飞行 C.无人机在t2时刻上升至最高点 D.无人机在t2～t3时间内做匀变速运动
【正确解答】选D。依据图像可知,无人机在t1时刻,在 竖直方向向上做匀加速直线运动,而水平方向则是做匀 减速直线运动,则无人机有竖直向上的加速度,那么处 于超重状态,不是失重状态,故A错误; 由图像可知,无 人机在0～t2这段时间,竖直方向向上做匀加速直线运 动,而水平方向做匀减速直线运动,那么合加速度与合 初速度不共线,所以无人机做曲线运动,即无人机沿曲
1.分运动的内涵:蜡块沿玻璃管向上的运动和它随玻璃 管向右的运动。 2.合运动的内涵:蜡块相对于_______向右上方的运动。
玻璃管
3.
一 运动的合成与分解 1.内涵: (1)合运动与分运动: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是合运动,参与的几个运动就 是分运动。
(2)运动的合成与分解:已知分运动求合运动,叫运动的 合成;已知合运动求分运动,叫运动的分解。 2.运动的合成与分解的运算法则:合成与分解的内容是 位移、速度、加速度的合成与分解,这些量都是矢量, 遵循的是平行四边形定则。
【解析】选D。质点在F1的作用由静止开始从坐标系的 原速末方点度撤向沿为去匀速+vFx11=再运轴a受1动方t1到,向=x8沿2做=m+v匀/y1st轴加,2=对方速16应向运m位的动,移x力,方加xF1向2=速的坐12度作a标1a用1为t=12,x物=mF118+体xm=2在=,42到+4mx2/轴ms,s2, 在+y轴方向加速运动,+y轴方向的加速度a2= =5 m/s2, 方向向上,对应的位移y= a2 =10 m,物体做
【补偿训练】 (多选)如图所示,吊车以v1的速度沿水平直线向右匀速 行驶,同时以v2的速度匀速收拢绳索提升物体,下列表 述正确的是 ( )
A.物体的实际运动速度为v1+v2
B.物体的实际运动速度为
C.物体相对地面做曲线运动v12
v
2 2
D.绳索保持竖直状态
【解析】选B、D。物体参与了水平方向上的匀速直线
A.当消防车匀速前进时,消防队员一定做曲线运动 B.当消防车匀速前进时,消防队员一定做直线运动 C.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀速直线运 动 D.当消防车匀加速前进时,消防队员一定做匀加速直线 运动
【解析】选B。当消防车匀速前进时,因人同时相对梯 子匀速向上运动,根据运动的合成,可知:消防队员一定 做匀速直线运动,故A项错误,B项正确;当消防车匀加速 前进时,合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直 线,其加速度的方向大小不变,所以消防队员做匀变速 曲线运动,故C、D项错误。
3.合运动与分运动的关系:
等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同
等时性
各分运动与合运动同时发生,同时结束,经历的 时间相同
独立性 各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响
同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动
4.确定合运动性质的方法: 分析两个直线运动的合运动的性质时,应先根据平行四 边形定则,确定合运动的合初速度v0和合加速度a,然后 进行判断: (1)判断是否做匀变速运动:若a恒定,物体做匀变速运 动;若a变化,物体做变加速运动。
F2
1 2Leabharlann t2 2m
曲线运动。再根据曲线运动的加速度方向大致指向轨 迹凹的一侧,可知D正确,A、B、C错误。
3.如图所示,在灭火抢险的过程中, 消防队员有时要借助消防车上的梯 子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间, 在消防车前进的过程中,人同时相对梯子(与消防车的 夹角固定不变)匀速向上运动。从地面上来看消防队员 的运动,下列说法正确的是 ( )
由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响,故落地时
间与水平分速度无关,故A错误,D正确;两分运动的速度
合成可得到合速度v=
,故风速越大,落地时合
速度越大,故B、C错误。
v
2 x
v
2 y
2.质量为m=2 kg的物体(可视为质点)静止在光滑水平 面上的直角坐标系的原点处,先用沿x轴正方向的力 F1=8 N作用2 s,然后撤去F1;再用沿y轴正方向的力 F2=10 N作用2 s。则物体在这4 s内的轨迹为 ( )
【解析】选C。速度的合成与位移的合成都遵循平行四 边形定则,对角线的长度不一定比平行四边形边长长, 即合运动的速度不一定比分运动的速度大,合运动的位 移不一定比分运动的位移大,故A、B错误;根据运动合 成与分解的性质可知合运动与两个分运动之间具有等 时性,故C正确;分运动是直线运动,合运动不一定是直 线运动,故D错误。
2.关于粉笔在【典例示范】中的运动轨迹,为什么不同
的人认为运动轨迹不同? 【解析】由于选择的参考系不同,不同的人观察到的运 动轨迹不同。 答案:见解析
【补偿训练】 关于合运动和分运动,下列说法正确的是 ( ) A.合运动的速度一定比分运动的速度大 B.合运动的位移一定比分运动的位移大 C.合运动的时间等于分运动的时间 D.两个直线运动的合运动一定是直线运动
【审题关键】
序号 ① ②
信息提取 竖直方向做匀速直线运动 水平方向的直线运动可能有三种情况
【解析】选A、B。红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,若玻璃 管在水平方向上做匀速直线运动,其加速度为零,红蜡块做直线 运动,轨迹为直线P,故A正确。红蜡块在竖直方向上做匀速直线 运动,若玻璃管在水平方向上做匀加速直线运动,合速度的方向 与合加速度的方向不在同一条直线上,红蜡块做曲线运动。根据 轨迹在速度方向与合力方向之间,合力的方向大致指向轨迹凹的 一侧,知轨迹可能为曲线Q,故B正确,C、D错误。
线上升,故B错误;无人机在竖直方向上,先向上做匀加 速直线运动,后向上做匀减速直线运动,因此在t2时刻 没有上升至最高点,故C错误;无人机在t2～t3时间内,水 平方向做匀速直线运动,而竖直方向向上做匀减速直线 运动,因此合运动做匀变速运动,故D正确。