5.2运动的合成与分解 课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第二节 运动的合成与分解 第五章 抛体运动 1 1.物理观念：知道什么是合运动和分运动；知道合运动和分运动是同时发生的，并且互不影响 2.科学思维：熟练使用平行四边形定则进行运动的合成与分解 3.科学探究：会利用平行四边形定则计算分速度、合速度及分位移、合位移 4.科学态度与责任：能够运用合成与分解思想分析一些实际问题。经历知识构建的过程，逐渐形成严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度 教学目标 一个平面运动的实例：蜡块的运动 玻璃管内装满水后放入一个蜡块，然后塞住封口，如图甲所示。迅速倒立玻璃管，如图乙所示。发现蜡块浮力的作用下开始匀速上升，这时我们也同时把玻璃管水平向右匀速移动。如图丙所示。 设蜡块竖直向上的速度为 蜡块水平向右的速度为 任一时刻的 坐标 任一时刻的 坐标 由于蜡块做匀速运动，所以： 由于蜡块在水平和竖直方向做匀速直线运动，所以水平和竖直速度大小不变。又由 得， ,为常数，所以 ,可知蜡块运动轨迹图像是一条过原点的直线。 3.一般水平和竖直方向相互垂直，所以可以用勾股定律来求和运动。 1.我们把蜡块水平和竖直方向的运动叫作分运动，实际运动叫作合运动。 2.由于速度，位移，加速度都是矢量，所以可以用平行四边形定则处理。 结论： 蜡块的合位移 如图丙所示。绿色箭头表示蜡块实际运动的位移，也叫作蜡块的合位移。 用纵轴表示竖直方向的 用横轴表示水平方向的位移 这时绿色箭头表示合位移 有几何关系得： 这就是蜡块实际运动的位移 用纵轴表示竖直方向的速度 用横轴表示水平方向的速度 这时蓝色箭头表示合速度 有几何关系得： 这就是蜡块实际运动的速度 如图丙所示。蓝色箭头表示蜡块实际运动的速度，也叫作蜡块的合速度。 蜡块的合速度 用纵轴表示竖直方向的加速度 用横轴表示水平方向的加速度 这时蓝色箭头表示合加速度 有几何关系得： 这就是蜡块实际运动的加速度 如图丙所示。紫色箭头表示蜡块实际运动的加速度，也叫作蜡块的合加速度。 蜡块的合加速度 运动的合成与分解 在蜡块运动的实例中，我们看到蜡块向右上方的运动可以看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。蜡块沿玻璃管向上的运动和它随着玻璃管向右的运动，都叫作分运动；而蜡块相对于黑板向右上方的运动叫作合运动。 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。 运动的合成或分解遵从矢量运算法则。 等效性 等时性 独立性 同体性 合运动与分运动的关系 各分运动的共同效果与合运动的效果相同 各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同 各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响 各分运动与合运动是同一物体的运动 两个分运动的作用效果是：把蜡块从O点沿着直线OB运动到B点 等效性 合运动的作用效果是：把蜡块从O点沿着直线OB运动到B点 等效性 把蜡块从O点沿着直线OB运动到B点的时间为t，那么 等时性 竖直分运动时间也为t 水平分运动时间也为t 合运动时间也为t 合运动和分运动同时发生，同时消失 蜡块水平方向的运动与竖直方向的运动互不相干和互不影响，都是独立的， 独立性与同体性 合运动和分运动都是同一个物体的运动 投篮篮球的过程中，空中运动的篮球在竖直方向和水平方向运动。这些分运动同时发生，同时消失的。且每一个运动独立不相干的。 不可能出现先竖直方向运动，然后水平方向运动的情况。 人爬楼梯的过程中，在竖直方向和水平方向运动。这些分运动同时发生，同时消失的。且每一个运动独立不相干的。 不可能出现先竖直方向运动，然后水平方向运动的情况。 互成角度的两个直线运动的合成 分运动 合运动 条件 两个匀速直线运动 一个匀速直线运动 和 一个匀变速直线运动 两个初速度为0的匀加速直线运动 两个初速度不为0的匀加速直线运动 匀速直线运动 匀变速曲线运动 不在同一条直线上 初速度为0的匀加速直线运动 =0 匀变速直线运动 与在同一条直线上 匀变速曲线运动 不在同一条直线上 例题1：(多选)关于运动的合成与分解，下列说法正确的是(　 　) A．合运动的时间就是分运动的时间之和 B．已知两分运动的速度大小，就可以确定合速度的大小 C．已知两分运动的速度大小和方向，可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向 D．若两匀速直线运动的速度大小分别为v1、v2，则合速度v大小的范围为|v1－v2|≤v≤v1＋v2 CD 例题2：如图所示，蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，蜡块从A点匀速上升的同时，玻璃管水平向右加速运动，蜡块从A点到C点的运动轨迹可能是图中的(　　) A．曲线1 B．曲线2 C．直线3 D．曲线4 A 例题3：某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为300 ，自动扶梯前进的速度是0.76m/s，有甲乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼。那位顾客先到达楼上？如果该楼层高度4.56m，甲上楼用了多少时间？ 4.56m 300 解：自动扶梯上的人的竖直方向的分速度为 得 ,楼梯上的人的竖直方向的速度为,所以甲先到楼上。 甲所用的时间为 例题4：炮筒与水平方向成300 角，炮弹从炮口射出时的速度大小是800m/s，这个速度在水平和竖直方向的分速度各是多大？ 300 解：合速度与分速度的矢量关系如图所示，竖直方向的分速度为 得 水平方向的分速度为 得 $$