5.2运动的合成与分解 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

§5.2 运动的合成与分解 人教版（2019）普通高中物理教科书必修第二册 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? 课程导入 对类似上述的运动应该怎样分析呢?下面让我们从一个简单的平面运动开始研究。 一个平面运动的实例 例如，蜡块的运动，以蜡块开始匀速运动的______为原点O，以__________的方向和__________的方向分别为x轴和y轴的正方向，建立__________坐标系。 位置 水平向右 竖直向上 平面直角 （1）改变玻璃管在水平方向运动的速度，蜡块从底部到顶端的运动时间会变？玻璃管水平方向的运动变化会不会影响蜡块在竖直方向的运动？这体现了分运动之间的什么特性？ （2）怎样确定任意时刻蜡块的位置？ （3）怎样确定任意时刻蜡块的速度？ x Y θ 运动的合成与分解 1、物体实际的运动叫合运动 2、物体同时参与合成的运动叫分运动 3、由分运动求合运动的过程叫运动的合成 4、由合运动求分运动的过程叫运动的分解 分速度 分位移 分加速度 合成 分解 合速度 合位移 合加速度 运动的合成与分解 位移、速度、加速度都是矢量，对它们进行合成与分解时遵循____________定则。 平行四边形 合运动的速度一定比分运动的速度大。( ) × 一个物体同时参与的两个分运动方向必须垂直。( ) × 1.独立性 各个分运动独立进行，互不影响。 2.等时性 分运动和合运动是同时开始和结束，时间相同。 3.等效性 合运动与分运动在效果上是等效替代的关系。 4.同体性 合运动与分运动必须对同一物体。 合运动与分运动的四个特性 互成角度的两个直线运动的合运动 ★判断条件：判断合加速度、合速度是否在一条直线。 分运动 合运动 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀变速直线运动 初速度为零的匀变速直线运动 两个初速度不为零的匀变速直线运动 匀变速直线运动 匀变速曲线运动 小船渡河问题 1.小船参与的两个分运动 (1)船相对水的运动(即船在静水中的运动)，它的方向与船头的指向相同。 (2)船随水漂流的运动，它的方向与河岸平行。 d (1)渡河时间最短问题 (2)渡河位移最短问题 关联速度问题 关联体一般是两个（或两个以上）物体通过不可伸长的轻绳或轻杆联系在一起或直接挤压到一起，它们的运动简称为关联运动。 相互关联的两个物体一般不是都沿轻绳或轻杆运动的，从而使两个物体的速度不相同，有时两个物体即使在同一方向上运动，其速度的大小也不相等，但二者的速度存在某种关系，此二者的速度称为“关联速度”. 解题关键： （1）绳与杆的长度不变 （2）两个物体沿绳或沿杆方向速度大小相等 解题思路： （1）确定合速度 （2）将实际速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）方向的两个分量 关联速度常见模型 例1 (2020·山东省高一月考)物体在一平面直角坐标系内运动，开始时位于坐标原点，物体在x轴和y轴方向运动的速度—时间图像分别如图甲、乙所示。求： (1)t1＝2 s时物体的速度大小； (2)t2＝4 s时物体的位移大小。 例2. 互成角度的两个匀速直线运动的合运动，下列说法中正确的是 　　( ) A、一定是匀速直线运动 B、可能是变速直线运动 C、一定是曲线运动 D、可能是直线运动，也可能是曲线运动 例3. (2020·黑龙江哈尔滨三中高一月考)某人以一定的速度使船头垂直于河岸向对岸划船，当水流匀速时，对于他过河所需时间、发生的位移与水速的关系描述正确的是(　　) A.水速小时，位移小，时间短 B.水速大时，位移大，时间长 C.水速大时，位移大，时间不变 D.位移、时间与水速无关 例4. (2019·江西南昌八中高一月考)如图示，一根长直轻杆AB靠在墙角沿竖直墙和水平地面向下滑动。当AB杆和墙的夹角为θ时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1，B端沿地面滑动的速度大小为v2，则v1、v2的关系是(　　) A.v1＝v2 B.v1＝v2cos θ C.v1＝v2tan θ D.v1＝v2sin θ 本课结束！ 大小：v＝2,x)eq \r(v＋veq \o\al(2,y)) 方向：用速度矢量v与x轴正方向的夹角θ来表示，它的正切值为tan θ＝eq \f(vy,vx) 由于水流速度始终沿河道方向，不能提供指向河对岸的分速度。因此若要渡河时间最短，只要使船头垂直于河岸航行即可。由图可知，t短＝eq \f(d,v船)，此时船渡河的位移x＝eq \f(d,sin θ)，位移方向满足tan θ＝eq \f(v船,v水)。 ②若v船＜v水，如图所示，从