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

第五章 第二节 运动的合成与分解 观察与思考 思考：蜡块的实际运动的轨迹是直线吗？实际运动是匀速运动吗？ 现象：蜡块既向上做匀速运动，又由于玻璃管的移动向右做匀速运动，即蜡块是向右上方运动的 一、运动的合成与分解 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： ①由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成； ②由合运动求分运动的过程，叫作运动的分解. ②独立性---各分运动独立进行，互不影响。 ①等时性---合运动和分运动经历的时间相等。 ③等效性----各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效 3.合运动与分运动的关系： 4.运动合成和分解的本质： 速度、加速度、位移的矢量合成和分解 5.运动的合成与分解遵从矢量运算法则： 平行四边形法则、三角形法则 a a1 a2 v1 v2 v A B x x1 x2 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。也可以正交分解。 ①两个互成角度的匀速直线运动的合运动 ②两个互成角度的匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动 匀速直线运动 匀变速曲线运动 a1 v1 a1 v1 ③两个互成角度的匀变速直线运动的合运动 a.两个初速度为0的匀加速直线运动 b.两个初速度不为0的匀变速直线运动 匀变速直线运动 a2 v2 v a2 v2 v a 匀变速曲线运动 a 初速度为0的匀加速直线运动 6.几种分运动与合运动的分解与合成情况 判断几个分运动的合运动，可先把各分运动的合速度以及合加速度求出来，然后根据合速度与合加速度是否在一条直线上加以判断。 5 二、一个平面运动的实例——观察蜡块的运动 6 1.建立坐标系 2.蜡块运动轨迹： 3.蜡块的速度： 其中 7 三、常见的运动合成和分解问题 1.小船渡河问题 船的实际运动 v（相对于河岸的运动）可看成是随水以速度 v水 漂流的运动和以速度 v船 相对于静水的划行运动的合运动。 d 当v船 垂直于河岸时，渡河时间最短： v船 v水 v θ ①渡河时间最短： d 当合速度v 方向垂直于河岸时，渡河位移最短，且为河宽d 。 v船 θ v水 渡河时间： v ②渡河位移最短： 情景1：v船>v水 d 当v船方向与合速度v 方向垂直时，有最短渡河位移lmin 。 最短位移： v水 lmin B C D E A v船 θ θ θ 渡河时间： v v船 ②渡河位移最短： 情景2：v船<v水 2.小船靠岸（关联速度模型） 如图，绳以恒定速率v 沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸，当绳与水面夹角为θ时，船的速度为多大？ v θ Q：若要使船匀速靠岸，则拉绳的速度v有何特点？（匀速？加速？减速？） ①“关联速度”特点：用绳、杆相牵连的物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等。 ②常见的模型： 小结 课堂练习 1.小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向航行时，在出发10min到达对岸下游的120m处；若船头向上游保持与河岸成θ角，在出发12.5min后到达正对岸，求： （1）水流速度v1； （2）船在静水中的速度v2； （3）河的宽度d； （4）船头与河岸的夹角θ 。 2.（2021·山东德州市·高一期末）某建筑工地需要把货物提升到高处，采取图示装置，当工人沿水平地面向右做匀速直线运动（保持手握绳的高度不变），利用跨过定滑轮的轻绳将一物体A沿竖直方向提升。在此过程中，下列结论正确的是（　　） A．物体A做匀速直线运动 B．物体A做匀变速直线运动 C．轻绳对物体A的拉力大于其重力 D．物体A的加速度方向竖直向下 【正确答案】C 3.如图所示，有一条两岸平直、河水均匀流动的河，甲、乙两只小船以相同的速度渡河，乙船运动轨迹为图中AB，而甲船船头始终指向对岸，已知AB连线与河岸垂直，河水流速恒为v，甲、乙渡河所用时间的比值为k，则小船在静水中的速度大小为（　　） A． B． C． D． A Lavf58.20.100 $