内容正文:
将红蜡块放入空的玻璃管中。用橡胶塞塞紧管口。将玻璃管倒置并放置在电动滑轨上,向右匀速运动,观察红蜡块的运动轨迹。将放有红蜡块的玻璃管注满清水,用橡胶塞塞紧管口,将玻璃管倒置,并且静置在电动滑轨上,观察红蜡块的运动轨迹。再次将玻璃管倒置,并且放置在电动滑轨上向右匀速运动,观察红蜡块的运动轨迹。在该实验中,装满清水的玻璃管向右匀速运动时,红蜡块同时参与了两个运动,一个是水平向右的匀速运动,另一个是竖直向上的匀速运动。红蜡块实际的运动为斜向上的匀速运动,因此水平向右和竖直向上的匀速运动微分运动。斜向上的匀速运动维和运动。
5.2运动的合成与分解
1
若人在有一定流速的河里游泳始终保持头朝正前方游向对岸,你认为他会在对岸的正前方到达,还是会在偏向上游或下游?为什么?
若小船向对岸划去,水流速度越大,它可能飘向下游越远,水流的运动和划船的速度会共同影响小船的实际渡河轨迹,这其中蕴含着怎样的物理规律?
一、运动的合成与分解
演示实验:
1、观察蜡块相对于黑板的运动轨迹是什么样的?
2、思考蜡块同时参与了怎么的两个运动?
一、运动的合成与分解
x
o
y
1、蜡块的运动相对于黑板是沿斜面向上的运动。
2、可以认为蜡块同时参与了两个运动:
水平方向随玻璃管的运动,竖直方向在玻璃管内上升的运动。
蜡块斜向上的运动可以看成是水平方向的运动和竖直方向运动的共同构成。
合运动
分运动
运动的分解
运动的合成
等效
二、分运动和合运动的性质
o
C
A
B
合运动:OC
水平分运动:OB
竖直分运动:OA
思考:
1、合运动与分运动是同时开始,同时结束吗?
2、其中一个分运动快慢会影响另一个分运动的快慢吗?
结论:合运动与分运动同时开始,同时结束。---等时性
各个分运动相互独立,互不影响。---独立性
合运动的位移、速度、加速度实际是分运动的位移、速度、加速度的合成。
某小船在静水中的速度为V1,小船过河时船头始终垂直河岸,若水流速度增大,过河时间会发生变化吗?
小船过河可以看成垂直河岸的运动和随水流沿河岸的运动的合成。
思考与讨论:
小船过河的时间由垂直河岸方向的分运动来决定,与水流速度无关,所以不会发生变化。
t?
三、运动的合成与分解定则
合运动的位移、速度、加速度为分运动的位移、速度、加速度的合成。
位移、速度、加速度都是矢量、合成与分解遵循平行四边形定则或三角形定则。
位移、速度、加速度如何求和?
三、运动的合成与分解定则
o
A
C
B
vy
vx
水平方向:以V x 做匀速直线运动
竖直方向:以Vy做匀速直线运动
水平位移x=OA=vxt
竖直位移y=OB=vyt
合位移L=OC
合位移:L=
与水平方向成θ角
蜡块的运动轨迹是一条直线。
合速度与水平方向成ɑ =
消掉t得到
运动轨迹:
思考:1、蜡块随玻璃管水平方向匀速运动的速度为4m/s,在玻璃管内竖直方向上的匀速运动速度为3m/s?那么蜡块实际运动的速度是多大?方向如何?
2、若蜡块竖直方向的运动不变,水平方向随玻璃管加速运动,那么蜡块的轨迹还是直线吗?
三、运动的合成与分解定则
3
4
5
1、蜡块的实际速度大小为5m/s,与水平方向成夹角θ,
2、若水平方向加速,则合初速度的方向与加速度(水平方向)不共线,蜡块做曲线运动,加速度在运动轨迹的凹的一侧。
四、巩固练习
1:关于合运动与分运动,下列说法正确的是( )
A. 合运动的速度一定大于分运动的速度
B. 合运动的位移一定大于分运动的位移
C. 合运动与分运动具有等时性
D. 分运动相互影响,不能独立进行
C
2、小船在静水中的速度为v1=4m/s,水流速度为v2=2m/s,河宽为d=100m。
求:(1)若小船要垂直河岸渡河,船头应指向哪个方向?渡河时间是多少?
(2)若小船船头垂直河岸渡河,实际渡河的位移大小是多少?渡河时间是多少?
解析:(1)垂直河岸渡河,合速度方向要垂直河岸,即水流方向的分速度为0.设船头与河岸上游的夹角为θ,则:v1cosθ=v2,解得,即
此时垂直河岸的分速度vy=v1sinθ=4m/s×sin60°=2m/s
渡河时间t===28.9s
(2)小船船头垂直河岸渡河
垂直河岸的速度v’y=v1=4m/s,渡河时间t’===25s
沿河岸的分位移x=v2t’=2×25m=50m
实际运动的合位移s==≈111.8m
五、小结
1、合运动与分运动具有等效性、等时性、独立性。
等效性:同时参与的分运动与合运动效果相同。
等时性:分运动和合运动同时产生、同时结束。
独立性:各分运动互不干扰。
2、运动的合成与分解实际上是运动速度、位移、加速度的合成与分解,遵循平行四边形定则或三角形定则。
谢谢
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