内容正文:
运动的合成与分解
(课时一)
知识回顾
F2
F
·
F1
O
力的合成与分解遵循平行四边形定则
一、矢量的合成与分解
研究表明,平行四边形定则是矢量合成与分解遵循的普遍法则
力、位移、速度、加速度……
假如船不动、水流动
V水
二、位移和速度的合成与分解
假如水不流动、船动
假如水流动、同时船动
V水
v1
v1
v2
v
小船随水漂流 v1、x1
小船在静水中运动v2、 x2
小船实际运动v、 x
分运动
分运动
合运动
x1
x2
x
x1
x2
玻管不动, 红蜡块沿玻管竖直向上匀速运动
红蜡块相对玻管不动,移动玻管,红蜡块与玻管一起水平向右匀速运动
释放红蜡块,同时移动玻管,红蜡块斜向右上做匀速运动
实验 玻管中红蜡块的运动
x1
x2
x
1、合运动与分运动:如果一个物体同时参与了几个运动, 那么物体实际发生的运动就是这几个运动的合运动,这几个运动就是物体实际运动的分运动。
合运动:
分运动:
对应物体实际轨迹的运动
物体同时参与的几个运动
活动
2、合运动与分运动的关系:
(1)同一性:合运动、分运动是对同一研究对象,同一参考系而言.
(2)等效性:各分运动叠加起来与合运动具有相同的效果.
(3)等时性:合运动与分运动的时间相等.
(4)独立性:每个分运动互不影响,相互独立.
3、运动的合成和分解
已知分运动求合运动, 叫做运动的合成。
已知合运动求分运动, 叫做运动的分解。
(1)定义:
平行四边形定则
(2)运动的合成和分解所遵循原则:
有哪些描述物体运动的物理量?
位移、速度、加速度
x1
x2
x
合位移是分位移的矢量和
合速度是分速度的矢量和
合加速度是分加速度矢量和
v1
v2
v
a1
a2
a
注意:合运动的v、x和a可能 >、<、= 分运动的v、x和a!
运动的合成
d
x水
x船
V
V船
V水
v管
v蜡
v
x
x管
x蜡
不在同一直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动
——匀变速曲线运动
F
V1
V2
V合
两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动
v2
v1
v合
F合= 0
匀速直线运动
——匀速直线运动
4、两个互成角度的直线运动的合运动的性质和轨迹的判断
F合与v合不共线--匀变速曲线运动
F合与v合共线--匀变速直线运动
初速度均不为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动
V1
V2
V合
F1
F2
F合
V1
V2
V合
F1
F2
F合
初速度均为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动
——匀变速直线运动
F1
F2
F合
判断方法:由两分运动的性质、合初速度与合加速度的关系决定.
(1)根据合加速度是否恒定
若合加速度不变且不为零,则合运动为匀变速运动;
若合加速度变化,则合运动为非匀变速运动.
(2)根据合加速度与合初速度是否共线
若合加速度与合初速度在同一直线上,则合运动为直线运动;
若合加速度与合初速度不在同一直线上,则合运动为曲线运动.
两个互成角度的直线运动的合运动的性质和轨迹的判断
1、关于运动的合成,下列说法中正确的是:
A、合运动速度一定比每一个分运动速度大
B、两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等
C、合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和
D、合速度的方向就是物体实际运动方向
BD
2、关于两个运动的合成,下列说法正确的是
A、两个直线运动的合运动一定也是直线运动
B、两个不同速度的匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动
C、两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
D、一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动可能是曲线运动
BD
3、红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为v.若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动,加速度大小为a,则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的 ( )
A.直线P B.曲线Q
C.曲线R D.无法确定
B
4、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动,在x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.质点的初速度为3 m/s
B.质点做匀变速曲线运动
C.质点所受的合外力为3 N
D.质点初速度的方向与合外力方向垂直
BC
运动的合成与分解
(课时二)
三、运动的合成与分解的应用
d
小船摆渡曾是人们过河的主要方式. 设河的宽度为d,河水匀速流动,流速为v2,小船在静水中的速度为v1,讨论以下问题:
(1)要使小船渡河的时间最短,小船应如何渡河?最短时间是多少?到达对岸时小船的航程是多少?
(一)小船渡河问题
1.渡河的最短时间:
——当船身垂直于河岸行驶时,渡河时间最短.
v1
v
v