1.2 运动的合成与分解（备课堂）-【上好课】2020-2021学年高一物理同步备课系列（2019粤教版必修第二册）

新粤教版（2019）高中物理必修第二册 第一章 运动的分析 【观察与思考】 如右图，用小锤打击弹性金属片，球1沿水平方向飞出。你发现了什么？ 从运动产生的效果来看，合运动与分运动是一种什么关系？你能否用自己的 话把这种关系表述出来？ 合运动 分运动 等效 替代 运动的分析 合运动与分运动 ——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产生的效果相同，我们就把物体的实际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。 【观察与思考】 合运动与分运动的关系： 如右图，用小锤打击弹性金属片，球1沿水平方向飞出，同时球2被松开，做自由落体运动。改变小锤打击金属片的作用力，使球1沿水平方向飞出的初速度大小发生变化，重复上述实验。 运动的分析 合运动与分运动的关系： ⑴等时性——合运动和分运动经历的时间相等 (同时开始、同时进行、同时结束) . ⑵独立性——一个复杂的运动可以看成是几个独立进行的分运动的合运动.即各分运动独立进行,互不影响. ⑶等效性——各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效. 运动的分析 二、速度和位移的合成与分解 “运动的合成与分解”包括： s s2 s1 v=s/t v2=s2/t v1=s1/t 物体的合运动(实际运动)速度叫合速度.…… 物体的合运动 (实际运动)位移叫合位移.…… ①位移的合成与分解 ②速度的合成与分解 ③加速度的合成与分解 ※运算法则：运动的合成与 分解互为逆运算，均遵守平行四边形定则. 实验与探究 ※运算法则：运动的合成与 分解互为逆运算，均遵守平行四边形定则. 运动的合成与分解是指 s、v、 a 的合成与分解。 速度、位移、加速度都是矢量，合成与分解时均遵循平行四边形定则 分速度 分速度 合速度 分加速度 合加速度 位移的合成 速度的合成 加速度的合成 分加速度 合位移 分位移 分位移 运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的，通常按运动所产生的实际效果分解。 a a1 a2 v1 v2 v s s1 s2 A B 分析1：时间最短 d 结论：欲使船渡河时间最短，船头的方向应该垂直于河岸。 解1:当船头垂直河岸时，所用时间最短 最短时间 此时航程 此时合速度 分析2:航程最短 θ d 设船头指向与上游河岸成θ： 结论：当v船>v水时，最短航程等于河宽d。 小船的速度 渡河所用的时间 船头方向与对岸的夹角 小船过河问题 设船在静水中的速度为v1，水流速v2，河宽为d d S1 S2 S V2 V1 V d S1 S2 S V2 V1 V ①最短时间： d tmin=d/v1 ② 最短位移： α 当v1>v2时 V2 V1 V S α 当v1<v2时 cosα=v2/v1 cosα=v1/v2 * 1：已知蜡块在水平方向的速度为Vx=4cm/s，在竖直方向的速度为Vy=3cm/s，求蜡块运动的速度。 已知分运动求合运动的过程——运动的合成 Vx Vy V θ 两个互相垂直分运动的合成 合运动的性质取决于两个分运动的合初速度和合外力的关系 v a(F合) v a(F合) v a(F合) 匀速 v1 匀速 v2 v a1=0 a2=0 a=0 匀速 v1 匀加速 v2 v a1=0 a2 (a) v1=0匀加速 v=0 v2=0匀加速 匀速 v=0匀加速 v1 v2 v 匀加速 匀加速 匀加速 曲线 曲线 a a1 a2 a2 a1 a a2 a1 a 曲线运动的一般分析方法 一些常见的曲线运动如抛体运动，往往可以分解为两个方向上的直线运动，只要分别研究这两个方向上的受力情况及运动情况，就可以知道复杂的曲线运动的规律。 化曲为直、化繁为简 如图，人在岸边通过定滑轮用绳拉小船。人拉住绳子以速度v0匀速前进，当绳子与水平方向成θ角时，求小船的速度v。 拉船靠岸问题 v v1 v2 研究对象：绳与车接触的点。 原因：此点既在绳上又在车上。 在绳上，参与两个分运动。 在车上，是实际运动（合运动）。 v1 v2 V1 v θ V1变大 例2:汽车以速度V匀速行驶，当汽车到达P点时，绳子与水平方向的夹角为θ，此时物体M的速度大小是多少？物体上升的速度随时间怎样变化的? 解：V1=Vcosθ θ减小 拉船问题(连带运动问题) V1 V P 匀速 $$