内容正文:
第五章 抛体运动
5.2 运动的合成与分解
1、在具体情景中,知道合运动、分运动分别是什么,知道其同时性和独立性;
2、知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则;
3、会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。
以开始运动的蜡块的位置为原点,水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向,建立平面直角坐标系,如图,
设蜡块匀速上升的速度为vy,玻璃管水平向右匀速移动的速度为vx。
⑴蜡块的位置:从蜡块开始运动的时刻计时,则t时刻蜡块的位置坐标为x= ,y= 。
⑵蜡块的运动轨迹:y= ,是一条过原点的直线。
⑶蜡块的速度:大小:v= ,方向满足= 。
⑷结论:蜡块的运动可分解为竖直向上的运动和水平向右的运动,这两个运动都叫 运动,蜡块实际参与的运动叫做 运动。运动(包括位移、速度和加速度)的合成和分解都遵循平行四边形定则或矢量三角形定则。
(一)运动的分解
1、为什么要学习运动的分解?
2、位移、速度、加速度都是矢量,它们都能进行正交分解,分解时遵循 定则。
3、运动的分解就是分解位移、速度和加速度。
4、分运动与合运动的关系:同时性、独立性、等效性。
(二)决定合运动的性质和轨迹的因素
物体运动的性质由加速度决定(加速度为零时物体静止或做匀速运动;加速度恒定时物体做匀变速运动;加速度变化时物体做变加速运动)。
物体运动的轨迹(直线还是曲线)则由物体的速度和加速度的方向关系决定(速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动;速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动)。
两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动?
决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线(如图所示)。
(三)曲线运动中的轨迹特点
(1)轨迹在合力与初速度之间;
(2)轨迹向合力方向弯曲;
(3)合力不变,合力方向永远不会和轨迹相切。
1.将一端封闭玻璃管注满水,水中放一红蜡做的小圆柱体,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,将玻璃管倒置,可观察到 。
2.再次将玻璃管倒置,在蜡块上升的同时将玻璃管水平向右匀速移动,可观察到