1.2运动的合成与分解 课件-2024-2025学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册

第二节 运动的合成与分解 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 课堂引入 【思考】 若开启跑步机的同时小车从A点正对B点出发，问：小车能到达B点吗？ A B 2 一、矢量的合成与分解 在研究直线运动时如何确定物体的位置?   t 自由落体 沿运动方向建立一维直线坐标。 一、矢量的合成与分解 研究平面内物体的运动该如何确定位置呢? x y o 建立二维平面直角坐标系。 一、矢量的合成与分解 平行四边形定则 矢量 位移 速度 加速度 力 【科学思维】等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将复杂的问题转化成简单问题的处理方法。 } 分运动 合运动 运动的分解 运动的合成 平行四边形定则 二、位移和速度的合成与分解 1．合运动与分运动的关系 同时参与的运动 实际发生的运动 } 分运动 合运动 二、位移和速度的合成与分解 2．合运动与分运动的特点 等时性 独立性 等效性 二、位移和速度的合成与分解 【观察思考】玩具小车和跑步机履带同时启动，小车能否到达A点正对面的B点？如何研究这种运动？ （1）建立直角坐标系： 以小车开始运动的位置为坐标原点O； （2）设小车的速度为vy，跑步机向右一定的速度为vx，从小车开始运动计时，在t时刻蜡块的位置坐标为 x＝vxt y＝vyt 大小： 2、小车的速度 X y vx vy v 2、小车的位移 从计时开始到时刻t，小车运动的位移大小： 方向：与x轴之间的夹角θ 三、运动合成与分解的应用 【创设情境】船的静水速度为v船，水流速度为v水 （1）最短渡河时间 （2）最短渡河距离 v船 v v水 （2）最短渡河距离 θ θ v1 v2 v 1、船的实际运动垂直于河岸,船的航程最短 v船>v水 合运动垂直于河岸 v1 v2 v x θ v船<v水 合运动无法垂直于 河岸，相切时航程最短。 例.小船在200m宽的河中横渡，河水流速2m/s，小船在静水中的速度为4m/s，求： 1)要使小船到达对岸的时间最短，船头指向何处？最短时间多少？ 2)要使小船航程最短,船头指向何处?最短航程为多大? (一) 小船渡河 四.典型问题 3)若水速为5m/s,最短航程为多大? 三. 合运动与分运动的性质判断 判断物体的运动性质关键是看物体运动的合速度与加速度（合外力）的夹角关系确定. x x2 x1 v2 v1 v2 v1 v合 F合= 0 匀速直线运动 2.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是 匀变速曲线运动. F v1 v2 v合 1.不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动. v2 v1 v合 F合= 0 匀速直线运动 若两分运动速度等大反向？ 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 4.初速度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是 v1 v2 v合 F1 F2 F合 v1 v2 v合 F1 F2 F合 3.初速度为零的两个不在同一直线上的匀变速直线运动的合运动是 匀变速直线运动. F1 F2 F合 四.典型问题(关联问题） (二) 绳拉物体速度的分解 小结: 绳拉物体,物体实际的运动称合运动,两个分运动分别是沿着绳的方向和垂直于绳的方向. v0 v0 vA v⊥ 如图所示，汽车甲以速度v1拉汽车乙前进，乙的速度为v2，甲、乙都在水平面上运动，拉汽车乙的绳子与水平方向夹角为α，求v1∶v2. 答案　cos α∶1 合速度→绳(杆)拉物体的实际运动速度v 分速度 一：沿绳(杆)的速度v1) 二：与绳(杆)垂直的分速度v2 方法：v1与v2的合成遵循平行四边形定则. M v θ 如图所示，小车水平向左匀速运动，问绳子对物体M的拉力比物体M的重力大还是小？ v绳= v∥ = vcosθ即为M的速率 小结: 绳拉物体,物体实际的运动称合运动,两个分运动分别是沿着绳的方向和垂直于绳的方向. v v∥ v⊥ θ AC 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 （例题）小船在静水中的速度是v，今小船要渡过一河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航行至河中心时，河水流速增大，则渡河时间将(　　) A．增大 B．减小 C．不变 D．不能确定 c 图5 三、关联速度的分解问题 如图5所示，做匀速直线运动的汽车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和汽车的速度的大小分别为vB、vA，则(　　) A.vA＝vB B.vA＜vB C.vA＞vB D.重物B的速度逐渐增大 3.(关联速度的分解)如图7所示，中间有孔的物体A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动.则关于拉力F及拉力作用点的移动速度v的说法正确的是(　　) A.F不变、v不变 B.F增大、v不变 C.F增大、v增大 D.F增大、v减小 图7 D 练习. 如图所示,物体A、B通过定滑轮用绳相连结，某一时刻A侧绳与水平方向的夹角为β ，B侧绳与水平方向的夹角为α ，物体A的速度为v，则此时物体B的速度为________. A v α B β 如图1－2－2所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的(　　) A．直线P　 B．曲线Q C．曲线R D．无法确定 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例2、如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车m沿斜面升高．问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为多少？ 【答案】: v·cosθ $$