内容正文:
2 运动的合成与分解
第一章 抛体运动
学会判断合运动的轨迹和性质。
02
通过对玩具电动车运动的分析,知道合运动和分运动的关系,理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。
01
重点
重难点
效果相同
等效替换
分力
合力
力的合成
力的分解
F
力的合成
F
力的分解
平行四边形定则
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复习导入
如图,小明将玩具电动车(以下简称“小车”)放在跑步机上做游戏。跑步机履带外侧机身上有正对的A、B两点。他想让小车从A点出发,运动到对面的B点。跑步机启动后,释放小车时车头指向B点。但他发现,小车并未到达正对面的B点,而是到达了D点,行驶的路线也并不跟跑步机履带运动方向垂直,则:
(1)小车实际参与了几个运动?
答案 小车实际参与了两个运动,一个是随着履带的运动,另一个是小车在垂直履带运动方向上的运动。
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观察与思考
(2)这段时间小车的实际位移、随跑步机履带运动的位移和垂直于履带运动方向的位移之间有什么联系?
答案 实际位移与两个分位移满足平行四边形定则。
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观察与思考
分运动
同时参与的几个运动就是分运动。
运动的合成与分解
1.合运动与分运动
合运动
如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动。
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核心知识
运动的合成与分解
2.运动的合成与分解
(1)已知分运动求合运动
运动的合成
已知合运动求分运动
运动的分解
(2)分解方法
类比力的合成与分解
正交分解
根据运动的实际效果分解
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核心知识
(3)运动的合成与分解遵循原则
平行四边形定则
运动的合成与分解
位移的合成与分解
速度的合成与分解
加速度的合成与分解
x1
x2
x
v1
v2
v
a1
a2
a
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核心知识
(1)合运动一定是实际发生的运动。( )
(2)由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小。( )
(3)分运动的速度、位移、加速度与合运动的速度、位移、加速度间的关系遵循平行四边形定则。( )
×
√
√
辨析
观察玩具电动车的运动中,改变小车在水平方向运动的速度,小车在竖直方向运动的时间会变吗?小车水平方向运动的变化会不会影响竖直方向的运动?这体现了分运动之间的什么特性?
点
击
图片
播
放
动画
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思考与讨论
答案
改变小车在水平方向运动的速度,竖直方向运动的时间不会变化;水平方向小车的运动不影响竖直方向的运动;体现了分运动的独立性。
合运动和分运动的关系
等效性:
各分运动共同作用的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,经历的时间相等
独立性:
同体性:
各分运动独立进行,互不影响
各分运动与合运动是同一个物体的运动
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总结提升
1.(2025·南充高级中学月考)2023年2月6日,土耳其发生两次7.8级地震,多地建筑被夷为平地,震感遍及亚欧非多洲,我国第一时间派出多支
救援队参与救援工作。救援过程中,有救援人员利用悬停的无人机,由
静止释放急救包。急救包在下落过程中受到水平风力的影响,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.风力越大,急救包下落时间越长
B.风力越大,急救包下落时间越短
C.急救包着地速度大小与风力大小无关
D.急救包下落时间与风力大小无关
√
例题
救灾物资参与两个分运动,水平方向受到水平风力的影响,竖直方向由静止释放的救灾物资做自由落体运动,由于竖直分运动不受水平分运动的干扰,所以运动时间与风速无关,故A、B错误,D正确;
物资落地速度由水平分速度和竖直分速度合成,水平的速度由风力决定,故风力越大,合速度越大,即着地速度越大,故C错误。
2.(2024·德阳市高一期末)如图,一水平传送带正将遥控玩具小车
(还未启动)沿y轴正方向匀速传送,车身与x轴
重合且车头朝向x轴正方向,突然启动小车,
小车沿x轴正方向做匀加速直线运动,则小车
相对地面的运动轨迹可能正确的是( )
√
例题
小车沿y轴正方向匀速运动,同时小车沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,可知小车的加速度沿x轴正方向,由于小车速度方向与加速度方向不在同一直线上,小车做曲线运动,根据曲线运动的合外力指向轨迹的凹侧,可知小车相对地面的运动轨迹可能正确的是图B。
3.(2024·绵阳市南山中学高一检测)质量为5 kg的物体在光滑平面上的直角坐标系中运动,其分速度vx和vy随时间变化的图像如图,
求:(sin 53°=0.8)
(1)物体的初速度;
(2)t=8 s时物体的速度;
(3)前6 s内物体的位移大小。
(结果可保留根号)
答案 (1) 3 m/s,方向沿x轴正方向
(2) 5 m/s,方向与x轴正方向的夹角为53° (3) 9 m
例题
(1)由题图可知,在t=0时,vx=3 m/s,vy=0,所以物体的初速度大小为3 m/s,方向沿x轴正方向。
(2)由题图可知,当t=8 s时,vx=3 m/s,vy=4 m/s,则物体的速度大
小为v= =5 m/s,设速度方向与x轴正方向的夹角为θ,则
有tan θ== 解得θ=53°。
(3)在前6 s内,物体沿x轴正方向的位移为x=vxt=18 m,物体沿y轴正
方向的加速度为ay==0.5 m/s2,物体沿y轴正方向的位移为
y=ayt2=9 m,物体的位移大小s==9 m。
(1)0~8 s内物体做什么运动: 。
A.匀变速直线运动
B.匀变速曲线运动
C.变加速曲线运动
B
因为初速度沿x轴方向,初始时刻恒定的加速度沿y轴正方向,初始时刻速度方向与加速度方向不在同一条直线上,所以物体做匀变速曲线运动,故选B。
拓展
(2)若物体的速度vx和vy随时间变化的图像分别如图(a)、(b)所示,则物体在0~8 s内做什么运动:
。
匀加速直线运动
因0~8 s内物体在x、y方向均做初速度为0的匀加速直线运动,则合运动为匀加速直线运动。
拓展
分运动(不共线) 合运动 矢量图
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
F合= 0
合运动性质的判断
a
v2
v
v1
v1
v2
v
匀速直线运动
匀变速曲线运动
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总结提升
两个初速度为零的匀加速直线运动
两个初速度不为零的匀加速直线运动
a
a1
a2
v
a2
a1
a
初速度为零的匀加速
直线运动
v1
v2
v1
v2
a1
a2
v
a
匀变速直线运动
匀变速曲线运动
合运动性质的判断
(点击标题播放动画)
v0=0
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总结提升
运动的
合成与分解
运动的合成与分解遵循:平行四边形定则
合运动:若物体同时参与了几个运动,则物体实际发生的运动就是合运动
分运动:同时参与的几个运动就是分运动
已知分运动求合运动叫运动的合成
已知合运动求分运动叫运动的分解
分解方法:根据运动的实际效果分解;正交分解
课堂小结
本课结束
Keep Thinking!
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$诨—
含速度/加速度分矢量+动画轨迹
aynull小车与履带运动一
运动的合成与分解
参数设置
履带速度vx:1.0
小车竖直速度y:1.2
☑
显示速度矢量
口循环运动
开始
暂停
重置