第1章 第二节 运动的合成与分解(课件)-【学而思·PPT课件分层练习】2024-2025学年高一物理必修第二册（粤教版2019）

1.实际的运动根据运动效果可以分解为两个同时进行的分运动。 2.分运动之间不会相互影响,具有独立性、等时性。 第二节　运动的合成与分解 1 | 运动的分析 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.位移的合成与分解遵循平行四边形定则。速度的合成与分解遵循平行四边形 定则,如图甲、乙所示。 2.应用运动合成与分解的方法,通过位移和速度的合成与分解把复杂运动转化为 简单运动进行研究。 2 | 位移和速度的合成与分解 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 导师点睛    (1)运动的合成与分解互为逆运算。 (2)我们所说的合运动是指物体的实际运动。 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 1.小河中水的流速恒定,当船以恒定的静水速度驶入小河时,船可能做曲线运动。  ( ✕ ) 2.任何一个运动都可以由另外两个运动替代,只要这个运动的效果和另外两个运 动的共同效果完全相同。 ( √ ) 3.合运动的速度、位移可能小于分运动的速度、位移。 ( √ ) 根据平行四边形定则知,合位移(合速度)也可能比分位移(分速度)大,也可能比分 位移(分速度)小,还可能与分位移(分速度)相等。 知识辨析 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.合运动与分运动的关系 1 合运动的性质和轨迹的判断 等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同 等时性 各分运动与合运动同时发生,同时结束 独立性 各分运动之间,彼此独立,互不影响 同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 2.合运动性质的判断 　　分析两个直线运动的合运动性质时,应该根据平行四边形法则,求出合运动 的合初速度v和合加速度a,然后进行判断。 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 2021年3月23日,一艘悬挂巴拿马国旗的超大重型货轮在苏伊士运河新航道搁浅, 造成运河航道拥堵。苏伊士运河是一条海平面的水道,它是世界上使用较频繁的 航线之一。    问题1     　　某救援船为搁浅货轮上的人员运送生活必需品,从某码头出发横渡苏伊士运 河,其船头向哪个方向行驶时,救援船实际渡河时间最短?此时救援船的实际位移 2 小船渡河问题 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 是河宽吗? 提示    船头指向正对岸时救援船实际渡河时间最短,此时救援船的实际位移不是 河宽,救援船到达正对岸下游某处,位移大于河宽。  问题2     　　救援船在横渡途中,水流速度突然变化,则渡河时间和渡河位移是否变化? 提示    救援船在横渡途中,水流速度突然变化,根据运动合成与分解知识可知救 援船渡河时间不变,渡河位移发生了变化。  问题3     　　救援船为缩短航程使渡河位移最短,船头应指向哪里? 提示    救援船为缩短航程使渡河位移最短,船头应与河岸成某一角度指向上游。 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 　    v船——船在静水中的速度(即假设水不流动时船运动的速度); 　    v水——水的流速; 　    v——船的实际速度(即水流速度和船相对静水速度的合速度)。 2.几种渡河方式的比较 1.三种速度的含义 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 过河要求 矢量图示及分析 一般情况 过河   v⊥=v船1=v船 sin θ,v∥=|v水-v船2|=|v水-v船 cos θ|,d=v⊥t 以最短时 间过河   tmin= = (即θ=90°), 船头垂直河岸,v∥=v水(在船始发点正对河岸下游 靠岸),v=  第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 以最短航 程过河 (v船>v水)   v水=v船 cos θ,得cos θ= ,船头指向上游,船垂直到 达对岸。过河时间t= = ,位移x=d,速度v=   第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 以最短航 程过河 (v船<v水)   α角最大时位移最短: = ,可得 sin α= ·sin (α+θ),可见当α+θ=90°时,航程最短, 即运动方向与船头指向垂直,此时cos θ= ,过河 时间t= ,位移x= = = d,速度v=   第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念  典例　一船在静水中的速度大小恒定为v1,水流速度的方向沿着河岸向右且大 小恒定为v2,且v1>v2,河岸宽度为d。小船从O点开始渡河,图中OB垂直于河岸,AB= BC=L。已知当小船划行方向垂直于河岸时【1】,小船正好航行到C点【2】。下列说 法中正确的是 (　    ) A. =  B.若小船改变划行方向,最终到达对岸A点,则从O点到A点所用时间等于小船航 行到C点所用时间【3】 C.若小船的划行方向沿OA方向,则小船最终会航行到B、C之间的某一点 D.若小船改变划行方向,最终到达对岸B点【4】,则从O点到B点所用时间为  第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 信息提取　【1】船头垂直河岸渡河,小船所用时间最短。 【2】小船实际运动方向沿OC方向。 【3】小船到C点的时间是渡河的最短时间,其他渡河方式所用时间均长。 【4】小船合速度沿OB方向。 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨    (1)根据运动的合成与分解规律【5】,结合几何关系可以求出v1、v2、L、d的关系; (2)利用假设法【6】,判断小船的划行方向沿OA方向,小船最终会航行到对岸什么位置。 (3)小船垂直河岸渡河,根据平行四边形定则【7】,求出小船合速度的大小,进而算出 从O点到B点所用时间。 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 解析    小船的实际运动轨迹为OC,即合速度方向沿OC方向,根据几何知识可得  = ,即 = (由【2】和【5】得到),A错误;作出小船沿OC、OA运动到对岸的 速度,如图甲所示,小船航行到A点的合速度和小船航行到C点的合速度大小不相 等,但是位移大小相等,所以时间不同(由【3】得到),B错误;设小船到达河对岸时 船头指向与OB方向的夹角为θ,则tan θ= = > ,说明当小船垂直 对岸到达B点时船头和OB之间的夹角大于∠AOB,因此沿OA方向划船不会垂直 到达B点,会航行到B、C之间的某一点(由【6】得到),C正确;若小船改变划行方 向,最终到达对岸B点,则合速度指向B,如图乙所示,从O点到B点所用时间为t=  (由【4】和【7】得到),D错误。 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 答案    C 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 1.关联速度问题的特点 　　绳、杆等有长度的物体,在运动过程中,与绳的两端点相连的物体或者与杆 两端相连的物体的速度通常是不一样的,但两端物体的速度是有联系的,我们称 之为“关联”速度。关联速度的特点是沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等。 2.分析关联速度问题的思路 (1)首先确定关联点,判断关联的两物体合速度的方向;根据合速度的实际效果,确 定两个分速度产生的方向。 (2)作出速度分解示意图,即作出合速度与两分速度构成的平行四边形。求解时 常把物体的实际速度分解为垂直于绳(或杆)和沿绳(或杆)两个方向的分量。 (3)根据两物体分运动的关系建立方程,利用三角函数等数学知识求解。 3 “关联”速度问题的分析 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 情景一 情景二 情景 图示     分解 图示     定量 结论 vB=v1=vA cos θ v0=v1=vA cos θ 3.常见模型 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 情景三 情景四 情景 图示     (注:A沿斜面下滑) 分解 图示     定量 结论 vA1=vB1, 即vA cos α=vB cos β vA1=vB1, 即vA cos α=vB sin α 第一章　抛体运动 第1讲　描述运动的基本概念 $$