1、2運(yùn)動(dòng)的合成與分解,第一章拋體運(yùn)動(dòng),學(xué)習(xí)目標(biāo),知識(shí)探究,典例精析,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.知道什么是運(yùn)動(dòng)的合成與分解，理解合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)等有關(guān)物理量之間的關(guān)系. 2.會(huì)確定互成角度的兩分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì). 3.會(huì)分析小船渡河問(wèn)題.,一、分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,答案,如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，球1沿水平方向飛出，試分析小球由A運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中，完成了哪些運(yùn)動(dòng)效果？這些運(yùn)動(dòng)效果相互影響嗎？,知識(shí)探究,導(dǎo)學(xué)探究,圖1,答案水平方向完成由A到B一段位移，豎直方向完成由A到C一段位移.這些運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立、互不影響的.,合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)及特點(diǎn) (1)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng) 如果物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，那么

2、物體 的運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)，參與的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)就是 . 實(shí)際運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度.,答案,知識(shí)梳理,實(shí)際發(fā)生,分運(yùn)動(dòng),(2)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間一定，即同時(shí)開(kāi)始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止. 獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，分運(yùn)動(dòng)各自 進(jìn)行， 影響. 等效性：合運(yùn)動(dòng)是由各分運(yùn)動(dòng)共同產(chǎn)生的總運(yùn)動(dòng)效果，合運(yùn)動(dòng)與各分運(yùn)動(dòng)的總運(yùn)動(dòng)效果可以相互 .也就是說(shuō)，合運(yùn)動(dòng)的位移s合、速度v合、加速度a合分別等于對(duì)應(yīng)各分運(yùn)動(dòng)的位移s分、速度v分、加速度a分的矢量和.,答案,相等,獨(dú)立,互不,替代,

3、一名92歲的南非婦女從距地面大約2 700米的飛機(jī)上，與跳傘教練綁在一起跳下，成為南非已知的年齡最大的高空跳傘者.假設(shè)沒(méi)有風(fēng)的時(shí)候，落到地面所用的時(shí)間為t，而實(shí)際上在下落過(guò)程中受到了水平方向的風(fēng)的影響，則下列說(shuō)法正確的是() A.落到地面的時(shí)間仍為t B.由于下落時(shí)會(huì)受到風(fēng)力的影響，故落地時(shí)間小于t C.由于下落時(shí)會(huì)受到風(fēng)力的影響，故落地時(shí)間大于t D.無(wú)法確定,即學(xué)即用,解析答案,解析根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性知道，水平風(fēng)力并不影響跳傘者在豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有風(fēng)與無(wú)風(fēng)的情況下，下落時(shí)間均為t，故A正確. 答案A,二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解,答案,蠟塊能沿玻璃管勻速上升(如圖2甲所示)，如果在蠟塊上升的同時(shí)

4、，將玻璃管沿水平方向向右勻速移動(dòng)(如圖乙所示)，則：,導(dǎo)學(xué)探究,圖2,(1)說(shuō)明蠟塊的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng).,答案蠟塊的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)為：水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為其合運(yùn)動(dòng).,答案,(2)知道其兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)怎么求合運(yùn)動(dòng).,圖2,(3)求t時(shí)間內(nèi)蠟塊的位移和速度.,答案知道分運(yùn)動(dòng)可根據(jù)平行四邊形定則求合運(yùn)動(dòng).,運(yùn)動(dòng)的合成與分解 (1)已知分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況求合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況的過(guò)程叫運(yùn)動(dòng)的 .已知合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況求分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況的過(guò)程叫運(yùn)動(dòng)的 . (2)合位移是兩分位移的矢量和，滿(mǎn)足 定則. (3)實(shí)際速度和分速度的關(guān)系以及合加速度與分加速度的關(guān)系都滿(mǎn)足平行四邊形定則

5、.,答案,知識(shí)梳理,合成,分解,平行四邊形,豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿(mǎn)清水，內(nèi)有一個(gè)蠟塊能在水中以0.1 m/s的速度勻速上浮.在蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管沿水平方向勻速向右運(yùn)動(dòng)，測(cè)得蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與水平方,解析答案,即學(xué)即用,圖3,A.0.1 m/s,1.73 mB.0.173 m/s,1.0 m C.0.173 m/s,1.73 mD.0.1 m/s,1.0 m,向成30角，如圖3所示.若玻璃管的長(zhǎng)度為1.0 m，在蠟塊從底端上升到頂端的過(guò)程中，玻璃管水平方向的移動(dòng)速度和水平運(yùn)動(dòng)的距離為(),解析設(shè)蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度為v1， 位移為s1，蠟塊隨玻璃管水平向右

6、移動(dòng)的速度為 v2，位移為s2，如圖所示，,答案C,三、合運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷,分析兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)時(shí)，應(yīng)先根據(jù)平行四邊形定則，求出合運(yùn)動(dòng)的合初速度v0和合加速度a，然后進(jìn)行判斷. (1)判斷是否做勻變速運(yùn)動(dòng) 若a0時(shí)，物體沿合初速度v0的方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng). 若a0且a恒定時(shí)，做勻變速運(yùn)動(dòng). 若a0且a變化時(shí)，做非勻變速運(yùn)動(dòng).,知識(shí)梳理,(2)判斷軌跡的曲直 若a與速度共線(xiàn)，則做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng). 若a與速度不共線(xiàn)，則做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng).,(多選)關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成，下列說(shuō)法中正確的是() A.兩個(gè)互成角度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.兩個(gè)互成角度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，可能是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C.兩個(gè)互

7、成角度的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一定是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D.兩個(gè)互成角度的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一定是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),解析答案,即學(xué)即用,解析兩個(gè)互成角度的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成，就是其速度的合成，其合速度是確定的，等于兩個(gè)分速度的矢量和，加速度為零，即合力為零，故合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，C對(duì)； 兩個(gè)互成角度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合加速度方向與合速度的方向不一定在同一直線(xiàn)上，既有可能做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也有可能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，不是“一定”，而是“可能”，故A、D錯(cuò)，B對(duì). 答案BC,四、小船渡河問(wèn)題,已知某船在靜水中的速率為v14 m/s，現(xiàn)讓船渡過(guò)某條河，假設(shè)這條河的兩岸是理想的平行線(xiàn)，河寬為d100 m，河水的流動(dòng)速

8、度為v23 m/s，方向與河岸平行.試分析： (1)欲使船以最短時(shí)間渡過(guò)河去，船的航向怎樣？最短時(shí)間是多少？到達(dá)對(duì)岸的位置怎樣？船發(fā)生的位移是多大？,答案,導(dǎo)學(xué)探究,答案根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性，當(dāng)船在垂直河岸方向上的分速度v最大時(shí)，渡河所用時(shí)間最短.設(shè)船頭指向上游且與上游河岸夾角為，其合速度v與分運(yùn)動(dòng)速度v1、v2的矢量關(guān)系如圖所示.河水流速v2平行于河岸，不影響渡河快慢，船在垂直河岸方向上的分速度vv1sin ，則船渡河所用時(shí)間為t .,答案,顯然，當(dāng)sin 1即90時(shí)，v最大，t最小，此時(shí)船身垂直于河岸，船頭始終指向正對(duì)岸，但船實(shí)際的航向斜向下游，如圖所示.,船渡過(guò)河時(shí)已在正對(duì)岸的下游A

9、處，其順?biāo)鞯奈灰茷閟v2tmin325 m75 m.,(2)欲使船渡河過(guò)程中的航行距離最短，船的航向又應(yīng)怎樣？渡河所用時(shí)間是多少？,答案,答案由于v1v2，故船的合速度與河岸垂直時(shí)，船的航行距離最短.設(shè)此時(shí)船速v1的方向(船頭的指向)斜向上游，且與河岸成角，如圖所示，則,小船渡河的兩類(lèi)問(wèn)題 (1)(如圖4所示)關(guān)于最短時(shí)間，可根據(jù)運(yùn)動(dòng)等時(shí)性原理由船對(duì)靜水的分運(yùn)動(dòng)時(shí)間來(lái)求解，由于河寬一定，當(dāng)船對(duì)靜水速度v1垂直河岸時(shí)，垂直河岸方 向的分速度最大，所以必有tmin .,知識(shí)梳理,圖4,答案,答案,河寬d,圖5,小船在寬100 m的河中劃行，已知水流的速度為3 m/s，船在靜水中的速度為5 m/

10、s，下列說(shuō)法正確的是() A.小船過(guò)河的最短時(shí)間為25 s B.小船不可能垂直河岸過(guò)河 C.小船能垂直河岸過(guò)河，過(guò)河的時(shí)間是20 s D.小船能垂直河岸過(guò)河，過(guò)河的時(shí)間為25 s,解析答案,返回,即學(xué)即用,返回,因船在靜水中的速度大于水流速度，因此船能垂直河岸過(guò)河，故B錯(cuò)誤；,答案D,例1質(zhì)量m2 kg的物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，其分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖6(a)、(b)所示，求：,一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解,典例精析,解析答案,圖6,(1)物體所受的合力；,答案1 N，沿y軸正方向,(2)物體的初速度；,解析答案,(3)t8 s時(shí)物體的速度；,解析由題圖可知vx03 m/s，vy00，則

11、物體的初速度為v03 m/s，方向沿x軸正方向.,答案3 m/s，沿x軸正方向,答案5 m/s，與x軸正方向的夾角為53,(4)t4 s內(nèi)物體的位移.,解析答案,總結(jié)提升,總結(jié)提升,合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有“等效性”、“等時(shí)性”、“獨(dú)立性”的關(guān)系，在解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí)要利用“等時(shí)性”把兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，利用兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，放心大膽地在兩個(gè)方向上分別研究.,二、合運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷,例2如圖7所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車(chē)A，小車(chē)下裝有吊著物體B的吊鉤，在小車(chē)A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以dH2t2(SI)(SI

12、表示國(guó)際單位制，式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，則物體做(),解析答案,方法總結(jié),圖7,A.速度大小不變的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.速度大小增加的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C.加速度大小、方向均不變的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D.加速度大小、方向均變化的曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),解析B物體在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，豎直方向上由dH2t2知物體B在豎直方向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).物體B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).對(duì)速度和加速度進(jìn)行合成可知，加速度恒定且與速度不共線(xiàn).所以應(yīng)選B、C兩項(xiàng). 答案BC,方法總結(jié),方法總結(jié),兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)合成時(shí)，根據(jù)平行四邊形定則先分別合成速度和加速度(或合力)，然后根據(jù)合速度和合加速度(或合力)是否共線(xiàn)判斷軌跡的曲直，

13、再根據(jù)合加速度(或合力)是否恒定判斷是否做勻變速運(yùn)動(dòng).,解析答案,三、小船渡河問(wèn)題,例3在漂流探險(xiǎn)中，探險(xiǎn)者駕駛摩托艇想上岸休息.假設(shè)江岸是平直的，江水沿江向下游流，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為v2，原來(lái)的地點(diǎn)離岸邊最近處O的距離為d.若探險(xiǎn)者想在最短時(shí)間內(nèi)靠岸，則摩托艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為(),總結(jié)提升,返回,總結(jié)提升,答案C,返回,總結(jié)提升,(1)小船同時(shí)參與隨水漂流和在靜水中的運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)互不干擾，且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性. (2)渡河時(shí)間由垂直河岸方向船的分速度決定，與河水速度無(wú)關(guān).,返回,1.對(duì)于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是() A.合運(yùn)動(dòng)的速度大小等于兩個(gè)分運(yùn)

14、動(dòng)的速度大小之和 B.合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于某一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度 C.合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向 D.由兩個(gè)分速度的大小就可以確定合速度的大小,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1,2,3,4,解析答案,解析根據(jù)平行四邊形定則，鄰邊表示兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度，合運(yùn)動(dòng)的速度的大小和方向可由對(duì)角線(xiàn)表示，由幾何關(guān)系知，兩鄰邊和對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)短關(guān)系因兩鄰邊的夾角不同而不同，當(dāng)兩鄰邊長(zhǎng)短不變，而夾角改變時(shí)，對(duì)角線(xiàn)的長(zhǎng)短也將發(fā)生改變，即合速度也將變化，故A、B、D錯(cuò)，C正確. 答案C,1,2,3,4,解析答案,2.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成，下列說(shuō)法中正確的是() A.兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，可能是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

15、 C.兩個(gè)互成角度的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，可能是勻速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D.兩個(gè)互成角度的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一定是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),1,2,3,4,解析兩個(gè)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合速度是確定的，等于兩個(gè)分速度的矢量和，加速度為零，即合力為零，故合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)； 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度方向與合速度的方向不一定在同一直線(xiàn)上，既有可能做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也有可能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故A、D錯(cuò)，B對(duì). 答案B,1,2,3,4,3.在平面上運(yùn)動(dòng)的物體，其x方向分速度vx和y方向分速度vy隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)如圖8(a)、(b)所示，則下列選項(xiàng)中最能反映物體運(yùn)動(dòng)軌跡的是(),1,2,3,4,解析答案,圖8,解析物體參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，水平方向向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，豎直方向向上做勻加速運(yùn)動(dòng)；水平分運(yùn)動(dòng)無(wú)加速度，豎直分運(yùn)動(dòng)加速度向上，故物體合運(yùn)動(dòng)的加速度向上，故軌跡向上