運(yùn)動(dòng)的合成與分解高一物理高效互動(dòng)課件（人教2019）

第五章

拋體運(yùn)動(dòng)

第二節(jié)

運(yùn)動(dòng)的合成與分解

若人在河中始終保持頭朝正前方游向?qū)Π?，你認(rèn)為他會(huì)在對(duì)岸的正前方到達(dá)，還是會(huì)偏向上游或下游？為什么？

對(duì)類似上述的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該怎樣分析呢？我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的平面運(yùn)動(dòng)開始研究。一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例（觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)）一

蠟塊的運(yùn)動(dòng)分析1、運(yùn)動(dòng)的分解：蠟塊同時(shí)參與了水平和豎直兩個(gè)方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)。2、建立坐標(biāo)系：以蠟塊開始勻速運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn)O，以水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的方向，建立平面直角坐標(biāo)系。3、蠟塊運(yùn)動(dòng)的位置：以vx表示玻璃管向右勻速移動(dòng)的速度，以vy表示蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度，則在某時(shí)刻t，蠟塊的位置P的坐標(biāo)：x＝vxt，y＝vyt。

3、蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡：在x、y的表達(dá)式中消去t，得到y(tǒng)＝

，可見(jiàn)此式代表的是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，即蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線。二

運(yùn)動(dòng)的合成與分解1、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)

分運(yùn)動(dòng)：物體在某一個(gè)方向發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。

合運(yùn)動(dòng)：物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的合成與分解位移的合成與分解速度的合成與分解加速度合成與分解思考：

1、“觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，改變玻璃管在水平方向運(yùn)動(dòng)的速度，蠟塊從底部到頂端的運(yùn)動(dòng)時(shí)間會(huì)變嗎？

2、玻璃管水平方向的運(yùn)動(dòng)變化會(huì)不會(huì)影響蠟塊在豎直方向的運(yùn)動(dòng)？

3、這體現(xiàn)了分運(yùn)動(dòng)之間的什么特性？1、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)

分運(yùn)動(dòng)：物體在某一個(gè)方向發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。

合運(yùn)動(dòng)：物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。2、分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：（1）等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等（2）獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不干擾（3）等效性：分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果3、運(yùn)動(dòng)的合成與分解：由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，叫作運(yùn)動(dòng)的合成；由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，叫作運(yùn)動(dòng)的分解。4、分解方法：可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解，也可以正交分解。5、遵循的原則：由于位移、速度、加速度均為矢量，所以合成與分解都遵循平行四邊形定則。做一做：

兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平行四邊形定則，即兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)合成的是勻速直線運(yùn)動(dòng)。

下面大家研究研究：一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)、兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)、兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)合成之后為何種運(yùn)動(dòng)？分運(yùn)動(dòng)矢量圖合運(yùn)動(dòng)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)

勻速直線運(yùn)動(dòng)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)

勻變速曲線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)例1、為豐富學(xué)生的課余生活，增進(jìn)班級(jí)間的友誼，提高同學(xué)間的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，某校高一學(xué)生利用課外活動(dòng)時(shí)間在學(xué)校11人制足球場(chǎng)(長(zhǎng)105m，寬68m)舉行了班級(jí)友誼聯(lián)賽。比賽過(guò)程中，某同學(xué)剛好經(jīng)過(guò)足球場(chǎng)中心位置，此時(shí)開始計(jì)時(shí)，以足球場(chǎng)的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，平行于長(zhǎng)邊為x軸，平行于短邊為y軸，建立直角坐標(biāo)系，如圖記錄了該同學(xué)沿兩軸方向的運(yùn)動(dòng)圖像，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則：(1)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明t＝8s時(shí)，該同學(xué)是否出界；(2)求t＝2s時(shí)該同學(xué)的速度。解：（1）0～8s內(nèi)，由v－t圖像與時(shí)間軸所圍面積表示位移，可得該同學(xué)沿y軸位移為所以，該同學(xué)已出界。（2）由圖像可知，0～4s內(nèi)，該同學(xué)沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由x－t圖像的斜率表示速度可得

該同學(xué)沿y軸正方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由v－t圖像的斜率表示加速度可得則有vy＝ayt＝1.5×2m/s＝3m/s，t＝2s時(shí)該同學(xué)的速度大小為即t＝2s時(shí)該同學(xué)速度大小為5m/s，方向與x軸正方向的夾角為37°。三、小船渡河問(wèn)題1、小船渡河問(wèn)題的處理方法(1)小船渡河時(shí)實(shí)際上參與了兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，即隨水流的運(yùn)動(dòng)(水沖船的運(yùn)動(dòng))和船相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)(船在靜水中的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榇^朝向的方向)。(2)由于河的寬度是確定的，所以首先應(yīng)確定渡河的速度，然后計(jì)算渡河的時(shí)間，再根據(jù)等時(shí)性分別研究?jī)蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)或合運(yùn)動(dòng)。2、小船渡河問(wèn)題的常見(jiàn)三種情況四、關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題1、什么是“關(guān)聯(lián)”模型：

一般是指物拉繩(或桿)和繩(或桿)拉物的情況。一般認(rèn)為繩或桿的長(zhǎng)度不會(huì)改變。繩、桿等連接的兩個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其速度通常是不一樣的，但兩個(gè)物體沿繩或桿方向的速度大小相等，我們稱之為關(guān)聯(lián)速度。2、分析關(guān)聯(lián)問(wèn)題的思路：(1)先確定合運(yùn)動(dòng)，即物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。(2)確定合運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)實(shí)際作用效果，一是沿繩(或桿)方向的平動(dòng)效果；二是沿垂直于繩(或桿)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)效果。即將實(shí)際速度分解為垂直于繩(或桿)和平行于繩(或桿)方向的兩個(gè)分量。(3)按平行四邊形定則進(jìn)行分解，作出運(yùn)動(dòng)矢量圖。(4)根據(jù)沿繩(或桿)方向的速度相等列方程求解。3、常見(jiàn)模型：例2、船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示，河水的流速與船離河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示，河寬為300m，則(

)A.船渡河的最短時(shí)間是60sB.要使船以最短時(shí)間渡河，船在行駛過(guò)程中，船頭必須始終與河岸垂直C.船在河水中航行的軌跡是一條直線D.船在河水中的最大速度是7m/sBBD1、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)

分運(yùn)動(dòng)：物體在某一個(gè)方向發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。

合運(yùn)動(dòng)：物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。2、分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：（1）等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等（2）獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不干擾（3）等效性：分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果歸納