5.2 运动的合成与分解-2023-2024学年高一物理备课高效互动课件（人教2019必修第二册）

5.2 运动的合成与分解 高中物理必修二 第五章 抛体运动 一 蜡块的运动分析 观察蜡块的运动 一 蜡块的运动分析 [说一说]： 1、红蜡块同时参与了哪两个方向的运动？ 2、如何描述蜡块的位置和位移？ 3、如何描述蜡块的运动轨迹？ 4、如何描述蜡块的运动速度？ 1、建立坐标系：蜡块同时参与了水平和竖直两个方向的运动。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。 一 蜡块的运动分析 2、蜡块运动的位置：以vx表示玻璃管向右匀速移动的速度，以vy表示蜡块沿玻璃管匀速上升的速度，则在某时刻t，蜡块的位置P的坐标：x＝vxt，y＝vyt 。 3、蜡块运动的轨迹：在x、y的表达式中消去t，得到y＝ ，可见此式代表的是一条过原点的直线，即蜡块的运动轨迹是直线。 一 蜡块的运动分析 思考： “观察蜡块的运动”实验中，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吗？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？ 二 运动的合成与分解 二 运动的合成与分解 1、合运动与分运动 分运动：物体在某一个方向发生的运动。 合运动：物体实际发生的运动。 2、分运动与合运动的关系： （1）等时性：合运动与分运动经历的时间相等 （2）独立性：一个物体同时参与几个分运动独立进行，互不干扰 （3）等效性：分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果 二 运动的合成与分解 3、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；由合运动求分运动的过程，叫作运动的分解。 (2)分解方法：可以根据运动的实际效果分解，也可以正交分解。 (3)运动的合成与分解是指对位移、速度、加速度的合成与分解，遵循平行四边形定则。 三 合运动性质的判断 分运动 矢量图 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 三 合运动性质的判断 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加速直线运动     初速度为零的匀加速直线运动 匀变速直线运动 匀变速曲线运动 三 合运动性质的判断 例1、某研究性学习小组进行了如下实验：在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3 cm/s匀速上浮的同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。 (1)同学们测出某时刻R的坐标为(4 cm，6 cm)，此时R的速度大小为____cm/s，R的加速度大小为_____cm/s2。 5 2 三 合运动性质的判断 解析：小圆柱体R沿竖直方向做匀速运动，有y＝v0t 小圆柱体R沿水平方向做初速度为0的匀加速直线运动， 则此时R的速度大小： (2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是_____。 解析：因合力沿x轴正方向，由合力指向运动轨迹弯曲的凹侧可判断轨迹示意图D正确。 D 三 合运动性质的判断 四 小船渡河问题 1、小船渡河情景 一条宽为d的大河，小船从码头A出发，到对岸的码头B。已知河水流速为v水，小船在静水中的航速为v船。 2、处理方法 (1)小船渡河时实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(船在静水中的运动，运动方向为船头朝向的方向)。 (2)由于河的宽度是确定的，所以首先应确定渡河的速度，然后计算渡河的时间，再根据等时性分别研究两个分运动或合运动。 四 小船渡河问题 3、小船渡河问题的常见三种情况 四 小船渡河问题 例2 、船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，河宽为300 m，则(　　) A.船渡河的最短时间是60 s B.要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直 C.船在河水中航行的轨迹是一条直线 D.船在河水中的最大速度是7 m/s B 四 小船渡河问题 四 小船渡河问题 五 关联速度问题 1、什么是“关联”模型： 一般是指物拉绳(或杆)和绳(或杆)拉物的情况。一般认为绳或杆的长度不会改变。绳、杆等连接的两个物体在运动过程中，其速度通常是不一样的，但两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等，我们称之为关联速度。 2、分析关联问题的思路 (1)先确定合运动，即物