内容正文:
5.2运动的合成与分解
研究蜡块的运行轨迹
(1)建立坐标系
x=vxt
y=vyt
两式联立:y=vy/vx x
蜡块的轨迹是一条直线
(2)速度的关系
根据三角函数
=
二、运动的合成与分解
1、合运动和分运动
合运动:物体实际的运动叫合运动
分运动:物体同时参与合成运动的运动叫分运动
2、合运动和分运动的关系
(1)同时性
(2)独立性
(3)同体性
(4)等效替代
3、运动的合成与分解
(1)由分运动求合运动的过程叫运动的合成
(2)由合运动求分运动的过程叫运动的分解
4、物体的实际位移、速度、加速度分别叫合位移、合速度、合加速度
5、运动的合成与分解即为描述运动的物理量的合成与分解都遵循平行四边形法则
思考与讨论:在如图所示的实验中,如果将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀加速移动,若玻璃管内壁是光滑的,蜡块的轨迹还是一条直线吗?
蜡块的轨迹不再是一条直线,而是大致如图所示的曲线。
说明
(1) 运动的合成与分解是分析复杂运动时常用的方法。
(2)运动合成与分解的思想和方法对分运动是变速运动的情况也是适用的。
例一、某商场设有步行楼梯和自动扶梯,步行楼梯每级的高度是0.15 m.自动扶梯与水平面的夹角为30°,自动扶梯前进的速度是76m/s.有甲、乙两位顾客,分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼,甲在自动扶梯上站立不动,乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼(图5.2 3)。哪位顾客先到达楼上?如果该楼层高4.56 m.甲上楼用了多少时间?
分析甲、 乙两位顾客在竖直方向上的位移相等,可考虑比较他们在竖直方向的分速度。由竖直方向的位移和竖直方向的速度,可求出上楼所用的时间。
解:如图5.2-4 所示,甲在竖直方向的速度
V甲y=V甲=0.76=0.38m/s
乙在竖直方向的速度
V乙=215/1=0.3m/s
因此V甲y>V乙,甲先到楼上
t甲=h/V甲y=4.56/0.38=12s
甲比乙先到达楼上,甲上楼用了12s
三、应用
模型:(1)小船渡河
V1(船在静水中的速度) V2(水流速度) V3(船的实际速度)
模型二:轻杆轻绳
遵循规则:把速度分解沿着绳(杆)和垂直绳(杆)
V1
V0
V2
V1=V0
V2=V0
其中人拉绳和绳拉船的速度相等
四、总结
1、分运动与合运动合运动是实际发生的运动,是分运动的合成;分运