5.2 运动的合成和分解 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

人教版普通高中物理 必修第二册 5.2 运动的合成和分解 思考：若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸,你认为他会在对岸的正前方到达还是会偏向上游或下游?为什么? 对类似上述的运动应该怎样分析呢?下面让我们从简单的平面运动开始研究。 一、红蜡块在平面内的运动 水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动 竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动 蜡块相对黑板向右上方运动 1.建立坐标系 以蜡块开始匀速运动的位置为原点O,以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)。 蜡块在平面内的运动演示视频 2.蜡块运动的轨迹 蜡块的位置坐标R(x,y)： x=vxt y=vyt 蜡块的位移L： 位移的方向： 问题①：如何求从o点开始经时间t蜡块位置坐标和位移？ 问题②：蜡块沿着什么轨迹运动？请导出x、y的数学关系式 y=kx 可见，蜡块的运动轨迹是一条直线 问题③：怎样计算蜡块在t时刻的速度？ 2.蜡块的速度 速度大小： 速度方向： 由于vx、vy都是常量，故v、tanθ均为常量。可见： 蜡块的运动是匀速直线运动 1.运动的合成和分解 (1)运动的合成：已知 求合运动. (2)运动的分解：已知 求分运动. 2.遵循的法则 位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循_________________. 3.运动分解的原则 根据运动的 分解，也可采用正交分解法. 二、运动的合成与分解 任务①：阅读课本第8页，并填空 分运动 合运动 平行四边形定则 实际效果 等时性 合运动与分运动、分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 独立性 各分运动相互独立，不受其他运动的影响.各分运动共同决定合运动的性质和轨迹 等效性 各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果 4.合运动与分运动的关系 针对训练1.对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是( ) A.合运动的速度一定大于两个分运动的速度 B.由两个分速度的大小就可以确定两个合速度的大小 C.合运动的方向就是物体实际运动的方向 D.合运动的时间一定比分运动的时间长 c 2.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是( ) A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作 B.风力越大，运动员着地时的竖直速度越大，有可能对运动员造成伤害 C.运动员下落时间与风力无关 D.运动员着地速度与风力无关 c 1.合运动的性质判断 ①合加速度(或合外力) ②合加速度(或合外力)方向与合初速度方向 思考：如何判断两个直线运动的合运动的性质? 2.两个直线运动的合运动性质的判断 兵哥物理 两个互成角度的分运动的性质 合运动的性质 两个匀速直线运动 一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 两个初速度为零的匀加速直线运动 两个初速度不为零的匀变速直线运动 匀速直线运动 匀变速曲线运动 匀加速直线运动 如果v合与a合共线,合运动为匀变速直线运动 如果v合与a合不共线,合运动为匀变速曲线运动 针对训练1.一质量为2kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，在x轴方向上的v-t图象和在y轴方向上的y-t图象分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A．前2s内物体做匀变速直线运动 B．物体的初速度为8m/s D．前2s内物体所受的合外力为16N C．1s末物体的速度大小为4m/s c 例题 一艘小船在在200m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是2m/s，小船在静水中的速度是4m/s，求: (1)当船头始终正对着对岸时，小船多长时间到达对岸，小船实际运行了多远？ (2)如果小船的路径要与河岸垂直，该如何行驶？消耗的时间是多少？ 任务：通过分析例题和观看视频总结小船渡河模型 小船渡河 三、小船渡河问题 1.船的实际运动:船随水漂流的运动和船相对静水的运动的合运动。 2.三种速度:船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v合。 3.两类问题，三种情景 渡河时间 (1)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关，与水流速度无关； (2)船头正对河岸时，渡河时间最短，tmin＝ (d为河宽)   渡河位移 若v船>v水，当船头方向与上游河岸夹角θ满足v船cosθ＝v水时，合速度垂直河岸，渡河位移最短，xmin＝d   若v船<v水，合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河.当v船与合速度方向垂直时，渡河位移最短， xmin＝   针对训练1.一艘小船在静水中的速度是3 m/s,一条河宽60 m,河水流速为4 m/s,下列说法正确的是(　 　) A.小船在这