人教版 (2019)必修 第二冊2 運動的合成與分解完整版課件ppt

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1.理解合運動、分運動、運動的合成、運動的分解的概念，掌握運動的合成與分解的方法.2.能運用運動的合成與分解的知識分析一些實際運動。
若人在河中始終保持頭朝正前方游向?qū)Π叮阏J為他會在對岸的正前方到達，還是會偏向上游或下游？為什么？
思考：對類似上述的運動應(yīng)該怎樣分析呢？
討論怎樣在平面直角坐標(biāo)系中研究物體的運動，我們將以蠟塊的運動為例做個實驗：
觀察蠟塊的運動：如圖所示，蠟塊的運動
(1)對于直線運動——沿這條直線建立一維坐標(biāo)系。(2)對于平面內(nèi)的運動——建立平面直角坐標(biāo)系。例如，蠟塊的運動，以蠟塊開始勻速運動的______為原點O，以__________的方向和__________的方向分別為x軸和y軸的正方向，建立__________坐標(biāo)系。
坐標(biāo)x＝________，坐標(biāo)y＝________，
消去t得y=________
(1)大小：v＝___________。(2)方向：用速度矢量v與x軸正方向的夾角θ來表示，它的正切值為tan θ＝____。
一個物體實際發(fā)生的運動產(chǎn)生的效果跟另外兩個運動共同產(chǎn)生的效果相同,這一物體實際發(fā)生的運動叫做這兩個運動的合運動，這兩個運動叫做這以實際運動的分運動。
（2）合運動與分運動的關(guān)系：
b . 獨立性---各分運動獨立進行，互不影響；
c . 等效性----各分運動的規(guī)律疊加起來和合運動的規(guī)律等效。
a .等時性---各分運動與合運動的時間相等。；
（1）合運動與分運動概念
由分運動求合運動叫作____________；反之，由合運動求分運動叫作____________，即：
2.分解方法 根據(jù)運動的實際效果分解，也可以正交分解。
3.遵循規(guī)律 平行四邊形法則
【例題】某商場設(shè)有步行樓梯和自動扶梯，步行樓梯每級的高度是 0.15 m，自動扶梯與水平面的夾角為 30°，自動扶梯前進的速度是 0.76 m/s。有甲、乙兩位顧客，分別從自動扶梯和步行樓梯的起點同時上樓，甲在自動扶梯上站立不動，乙在步行樓梯上以每秒上兩個臺階的速度勻速上樓。哪位顧客先到達樓上？如果該樓層高4.56 m，甲上樓用了多少時間？
三、運動的合成與分解的實例
示例：河寬L＝100 m，水速v水＝3 m/s，船在靜水中的速度v船＝5 m/s，讓船頭與岸垂直出發(fā)，小船能否行駛到河正對岸？求小船過河的時間為多少？
為了解決這個題，我們先來看個動畫：
上述問題中小船過河能比20s更短嗎，為什么？
（1）小船渡河時間最短 小船渡河的時間最短，那么船在實際運動時，應(yīng)使船頭正對河岸行駛，如圖甲所示，此時渡河時間為
示例：河寬L＝100 m，水速v水＝3 m/s，船在靜水中的速度v船＝5 m/s，問：船如何過河位移最短？此時船頭方向與岸所成角度為多少？
示例：河寬L＝100 m，水速v水＝5 m/s，船在靜水中的速度v船＝3m/s，問：小船還能垂直過河嗎？此種情況下若使小船過河位移最短，應(yīng)如何設(shè)計？

2.關(guān)聯(lián)物體運動的分解
(1)常見問題 物體斜拉繩或繩斜拉物體的問題，如圖所示。
(2)規(guī)律 由于繩不可伸長，所以繩兩端所連物體的速度沿著繩方向的分速度大小相同
(3)速度分解的方法物體的實際運動就是合運動。①把物體的實際速度分解為垂直于繩和平行于繩的兩個分量，根據(jù)沿繩方向的分速度大小相同列方程求解。②以上所說的“速度”沿繩方向的分量指的是“瞬時速度”，而不是“平均速度”。③把甲、乙兩圖的速度分解，如圖丙、丁所示。
運動的合成與分解的實例
1．關(guān)于合運動與分運動的關(guān)系，下列說法正確的是( )A．合運動速度一定不小于分運動速度B．合運動加速度不可能與分運動加速度相同C．合運動的速度與分運動的速度沒有關(guān)系，但合運動與分運動的時間相等D．合位移可能等于兩分位移的代數(shù)和
【解析】合運動速度可能大于、等于或者小于分運動速度，選項A錯誤；合運動加速度也可能與分運動加速度相同，例如平拋運動的物體，選項B錯誤；合運動的速度與分運動的速度有關(guān)，合運動與分運動的時間相等，選項C錯誤；合位移可能等于兩分位移的代數(shù)和，例如當(dāng)兩個分運動共線時，選項D正確；故選D.
2.春節(jié)期間人們放飛孔明燈表達對新年的祝福，如圖所示，孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動，在水平Ox方向做勻速運動，孔明燈的運動軌跡可能為（　?。?br/>A．直線OAB．曲線OBC．曲線OCD．曲線OD
【解析】孔明燈在豎直O(jiān)y方向做勻加速運動，則合外力沿Oy方向，在水平Ox方向做勻速運動，此方向上合力為零，所以合運動的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，孔明燈做曲線運動，結(jié)合合力指向軌跡內(nèi)側(cè)可知軌跡可能為OD，故D正確，ABC錯誤。
3.質(zhì)量m=4 kg的質(zhì)點靜止在光滑水平面上的直角坐標(biāo)系的原點O處，先用沿+x軸方向的力F1=8N作用了2 s，然后撤去F1；再用沿+y方向的力F2=24 N作用了1 s．則質(zhì)點在這3 s內(nèi)的軌跡為圖中的（ ）
【解析】質(zhì)點在F1的作用由靜止開始從坐標(biāo)系的原點O沿+x軸方向做勻加速運動，加速度，速度為v1=at1=4m/s，對應(yīng)位移，到2s末撤去F1再受到沿+y方向的力F2的作用，物體在+x軸方向勻速運動，x2=v1t2=4m，在+y方向加速運動，+y方向的加速度，方向向上，對應(yīng)的位移，物體做曲線運動。再根據(jù)曲線運動的加速度方向大致指向軌跡凹的一向，知D正確，ABC錯誤。