2.1 运动合成与分解 课件 -2024-2025学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

第2章 抛体运动 第1节 运动的合成与分解 引入 猜测一下，下图的这个人在干嘛。 你能大致画出它在空中的轨迹吗。 本章节咱们不能研究他怎么跳分数高， 但是可以研究怎么跳能飞的更远！ 认识曲线运动 根据轨迹划分，运动可以分成哪几类？ 为了便于研究，可根据研究的问题，将运动简化为直线运动和曲线运动。 这些分类的依据是什么？ 直线运动和曲线运动是根据运动轨迹的进行划分。 列举你所熟知的曲线运动。 认识曲线运动 物体在什么情况下做曲线运动呢？让我们一起来观察下面的实验。 在没有磁铁的情况下，原本钢珠在桌面上做直线运动。 在其轨迹旁放一块磁铁，再次推动钢珠，钢珠的轨迹像磁铁方向弯曲。 根据实验现象，你得出什么结论？ 认识曲线运动 显然，在没有磁铁的情况下，钢珠受到的合力和速度在同一条直线上，运动轨迹为直线。 放置磁铁后，钢珠所受合力偏向磁铁一方，与速度不在一条直线上。根据结果可以观察到，钢珠运动轨迹向合力方向弯曲。 N S 认识曲线运动 速度是矢量，它既有大小，又有方向。做曲线运动的物体在某一点的速度方向，为沿曲线在该点的切线方向。曲线运动中速度的方向时刻在变化，因此曲线运动是变速运动。 随着时间减小 平均速度越接近瞬时速度， 速度方向也越接近轨迹切线方向。 认识曲线运动 曲线运动 定义：轨迹为曲线的运动称为曲线运动。 产生的条件：运动物体的速度与所受合力不在一条直线上。 特征： 轨迹向合力方向弯曲，合力指向轨迹凹测。 瞬时速度指向轨迹切线方向，方向时刻在变化。 力与运动的关系 （）与共线 直线运动 恒定 变化 匀变速直线运动 变加速直线运动 （）与不共线 曲线运动 恒定 变化 匀变速曲线运动 变加速曲线运动 匀速直线运动或静止 变速运动 对曲线运动条件的理解 1.关于曲线运动,下列说法正确的是 (　) A.曲线运动速度的大小不断变化,但速度的方向不会变化 B.曲线运动速度的方向不断变化,但速度的大小可以不变 C.曲线运动的速度大小和方向不可能同时改变 D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变 2.[2023·泉州一中期末]如图甲,在水平桌面上放一张白纸,白纸上固定一条由几段弧形轨道组合而成的弯道.使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入,钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条痕迹.如图乙,拆去一段轨道,球仍从C端滚入,则球离开B端后留下的痕迹可能为(　) A.痕迹①　　　 B.痕迹② C.痕迹③　　　 D.痕迹④ 对曲线运动条件的理解 如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是(　) A.物体的速度可能不变 B.物体的速度不可能均匀变化 C.物体在a点的速度方向由a指向b D.ab段的位移大小一定小于路程 如图所示的陀螺是汉族民间较早的娱乐工具,也是我们很多人小时候喜欢玩的玩具.从上往下看(俯视),若陀螺立在某一点沿顺时针方向匀速转动,此时滴几滴墨水到陀螺上,则墨水被甩出时,其径迹符合图中的(　) 10 对曲线运动条件的理解 一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内(　) A.速度一定在不断地改变,加速度也一定不断地改变 B.速度一定在不断地改变,加速度可以不变 C.速度可以不变,加速度一定不断地改变 D.因速度方向在时刻改变,所以曲线运动不可能是匀变速运动 [2023·龙岩一中期中]质点在平面内从P运动到Q,如果用v、a、F表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,如图所示的四幅图中可能正确的是(　) 对曲线运动条件的理解 小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动,后受到磁极的侧向作用力而做如图所示的曲线运动经过D点.由图可知,磁极的位置及极性可能是 (　) A.磁极在A位置,极性一定是N极 B.磁极在B位置,极性一定是S极 C.磁极在C位置,极性一定是N极 D.磁极在B位置,极性无法确定 [2023·厦门一中期末]如图所示,一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动, 当物体从M点运动到N点时,其速度方向恰好改变了90°,则物体从M点到N点的运动过程中,物体的速度将(　) A.不断增大 B.不断减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 对曲线运动条件的理解 一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2作用,由静止开始运动,若运动中保持二力方向不变,但F1突然减小到F1-ΔF,则该质点以后(　) A.一定做非匀变速曲线运动 B.在相等的时间内速度的变化一定相等 C.可能做匀速直线运动 D.可能做非匀变速直线运动 [2023·江苏金陵中学期中]如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知质点在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是(　) A.在D点的速率比在C点的速率大 B.在A点的加速度与速度的夹角小于90° C.在A点的加速度比在D点的加速度大 D.从A到D,加速度与速度的夹角先增大后减小 对曲线运动条件的理解 (多选)[2023·古田一中月考]如图所示,弧旋球是指运动员运用脚法,踢出球后使球在空中向前做弧线运行的踢球技术.下列关于弧旋球的说法正确的是(　) A.球所受的合外力方向与速度方向在同一直线上 B.球所受的合外力方向指向轨迹弯曲的内侧 C.球的速度方向沿轨迹的切线方向 D.球的速度方向指向轨迹弯曲的内侧 [三明一中月考]一小球在光滑的水平面上以速度v0向右运动,运动中要穿过一段风向为水平向北的风带ab,经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力,其余区域无风力,则小球过风带及过后的轨迹正确的是图中的(　) 生活中运动的合成与分解 生活中大多都是复杂的运动，要想深入研究这些运动，要怎么做？请阅读课本P39了解。 运动的合成与分解：将复杂的运动分解成几个简单的运动。 分运动 合运动 运动的合成 运动的分解 生活中运动的合成与分解 仔细观察右边视频判断以下问题： 林克面向哪个方向游？ 水将林克往哪个方向冲？ 林克他的实际运动方向朝哪？ 林克在过河的过程中： 同时参与了和两个运动； 他实际的运动方向是。 我们可以认为是和的合运动，和是的分运动。 生活中运动的合成与分解 合运动与分运动的关系 等时性：合运动和分运动经历的时间相等； 独立性：各分运动独立进行，互不影响； 等效性：各分运动的规律叠加起来和合运动的规律等效； 同一性：合运动与分运动必须对同一物体。 17 生活中运动的合成与分解 假设当林克始终垂直于河对岸匀速划动时，它会从小河A处匀速运动到河对岸的B处，位移为，速度为。 若河水不流动，林克在静水中沿AB'方向划动，经过时间，竹筏从A点匀速运动到B'点，这个分运动的位移为，速度为。 若竹筏没有划动，河水使竹筏从A点匀速运动到A'点，这个分运动的位移为， 速度为，时间仍为。 竹筏在流动的河水中划动时，经过相同时间，竹筏从A点运动到B点，这就是上述两个分运动合运动。 A B B’ A’ 生活中运动的合成与分解 运动的合成与分解实质上是对描述运动的物理量如位移、速度、加速度的合成与分解，遵从矢量运算法则。如上所述，竹筏过小河时，设竹筏在AB'方向是匀速划动的，河水在AA'方向是匀速流动的，竹筏的两个分运动的速度都是恒定的，所以合运动也是匀速直线运动，其位移、速度的矢量合成图，分别如图2-6、图2-7所示。由于两分运动的方向相互垂直，对应的位移大小和速度大小为: 19 思考 假设林克在静水中游泳速度为，水流速度为，河岸宽度为，则： 他应该如何以最短的时间达到河对岸？需要花多少时间？ 他该如何以最短的位移到达河对岸？需要花多少时间？最短的位移是多少？ 20 物理聊吧 用三分钟时间，尝试画出P40物理聊吧所说的运动轨迹，并判断其运动性质。 物理聊吧 能观察到： 竹筏在水平方向做匀速直线运动，相同时间间隔内的位移相同。 竹筏在竖直方向做匀加速直线运动，相同时间间隔的位移逐渐变大。 利用两个分运动的位置，找到竹筏实际的位置。 可以判断出此时小船做的是曲线运动，此时轨迹向竖直方向弯曲。 22 例题 完成P41例题 例题解析 迁移 完成P41迁移的问题。 探究运动的合成与分解的过程 [2023·泉州五中期末]竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中匀速上浮.如图所示,当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,第一次使玻璃管水平向右匀速运动,测得红蜡块运动到顶端所需时间为t1;第二次使玻璃管水平向右加速运动,测得红蜡块从下端运动到顶端所需时间为t2,则(　) A.t1=t2 B.t1>t2 C.t1<t2 D.无法比较 如图所示,蜡烛块可以在直玻璃管内的水中匀速上升,若在蜡烛块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管水平向右做匀加速直线运动,蜡烛块最终到达C点,蜡烛块从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 运动的合成与分解 [2023·福州一中月考]关于运动的合成与分解,下列说法不正确的是(　) A.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的 B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法 C.物体做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动 D.任何形式的运动都可以用几个分运动替代 (多选)[2023·福安一中月考]水滴自高处由静止开始下落,至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风,则(　) A.风速越大,水滴下落的时间越长 B.风速越大,水滴落地时的瞬时速度越大 C.水滴着地时的瞬时速度与风速无关 D.水滴下落的时间与风速无关 合运动性质的判断 [2023·浙江学军中学月考]某质点在xOy平面上运动.t=0时,质点位于坐标原点上,它在x轴方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它在y轴方向的位移—时间图像如图乙所示. (1)分析图甲、乙,说明该质点在x轴方向和y轴方向上的运动性质; (2)求t=1s时该质点的位置坐标; (3)写出该质点运动的轨迹方程. $$