高考物理 基礎(chǔ)知識梳理專項(xiàng)復(fù)習(xí)13 第一節(jié) 運(yùn)動的合成與分解課件.ppt

第一節(jié)運(yùn)動的合成與分解 課堂互動講練 經(jīng)典題型探究 知能優(yōu)化演練 第一節(jié)運(yùn)動的合成與分解 基礎(chǔ)知識梳理 基礎(chǔ)知識梳理 一 曲線運(yùn)動1 速度的方向 質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度 沿曲線在這一點(diǎn)的 2 運(yùn)動的性質(zhì) 做曲線運(yùn)動的物體 速度的 時(shí)刻在改變 所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動 3 曲線運(yùn)動的條件 1 從動力學(xué)角度看 物體所受 方向跟它的速度方向不在同一條直線上 2 從運(yùn)動學(xué)角度看 物體的 方向跟它的速度方向不在同一條直線上 切線方向 方向 合外力 加速度 思考感悟1 曲線運(yùn)動可以是勻變速運(yùn)動嗎 提示 1 勻變速運(yùn)動是指在相等的時(shí)間內(nèi) 速度的變化相同的運(yùn)動 即加速度恒定的運(yùn)動 從動力學(xué)角度講 就是物體在恒力作用下的運(yùn)動 結(jié)合物體做曲線運(yùn)動的條件 物體所受合外力與速度方向不在同一直線上 若該合力為恒力 物體所做曲線運(yùn)動就是勻變速曲線運(yùn)動 二 運(yùn)動的合成與分解1 分運(yùn)動和合運(yùn)動 一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動 參與的這幾個(gè) 都是分運(yùn)動 物體的 運(yùn)動就是合運(yùn)動 2 運(yùn)動的合成 已知分運(yùn)動求合運(yùn)動 叫做運(yùn)動的合成 1 同一條直線上的兩分運(yùn)動的合成 同向 反向 2 不在同一條直線上的兩分運(yùn)動合成時(shí) 遵循 運(yùn)動 實(shí)際 相加 相減 平行四邊形定則 3 運(yùn)動的分解 已知合運(yùn)動求分運(yùn)動 叫做運(yùn)動的分解 1 運(yùn)動的分解是運(yùn)動的合成的 2 分解方法 根據(jù)運(yùn)動的 效果分解或正交分解 思考感悟2 如何判斷合運(yùn)動 合運(yùn)動的速度一定大于分運(yùn)動的速度嗎 提示 2 合運(yùn)動一定是物體的實(shí)際運(yùn)動不一定 逆過程 實(shí)際 課堂互動講練 一 曲線運(yùn)動的合力 軌跡 速度之間的關(guān)系1 合力方向與速度方向的關(guān)系物體做曲線運(yùn)動時(shí) 合力的方向與速度方向一定不在同一條直線上 這是判斷物體是否做曲線運(yùn)動的依據(jù) 2 合力方向與軌跡的關(guān)系物體做曲線運(yùn)動的軌跡一定夾在合力方向和速度方向之間 速度方向與軌跡相切 合力方向指向曲線的 凹 側(cè) 3 速率變化情況判斷 1 當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí) 物體的速率增大 2 當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí) 物體的速率減小 3 當(dāng)合力方向與速度方向垂直時(shí) 物體的速率不變 名師點(diǎn)睛 做曲線運(yùn)動的物體 它的速度方向時(shí)刻改變 但速度大小不一定改變 加速度的大小和方向不一定改變 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 1 在2010年2月加拿大溫哥華舉行的冬奧會上 進(jìn)行短道速滑時(shí) 滑冰運(yùn)動員要在彎道上進(jìn)行速滑比賽 如圖4 1 1為某運(yùn)動員在冰面上的運(yùn)動軌跡 圖中關(guān)于運(yùn)動員的速度方向 合力方向正確的是 圖4 1 1 解析 選d 曲線運(yùn)動中某點(diǎn)的速度方向沿該點(diǎn)的切線方向 并且其運(yùn)動軌跡將向f方向偏轉(zhuǎn) 故選項(xiàng)d正確 二 對運(yùn)動的合成與分解的理解1 合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系 1 運(yùn)動的獨(dú)立性一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè) 或多個(gè) 運(yùn)動 其中的任何一個(gè)運(yùn)動并不會受其他分運(yùn)動的干擾 而保持其運(yùn)動性質(zhì)不變 這就是運(yùn)動的獨(dú)立性原理 雖然各分運(yùn)動互不干擾 但是它們共同決定合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡 2 運(yùn)動的等時(shí)性各個(gè)分運(yùn)動與合運(yùn)動總是同時(shí)開始 同時(shí)結(jié)束 經(jīng)歷時(shí)間相等 不同時(shí)的運(yùn)動不能合成 3 運(yùn)動的等效性各分運(yùn)動疊加起來與合運(yùn)動有相同的效果 2 合運(yùn)動性質(zhì)的判定根據(jù)合加速度判定合運(yùn)動是勻變速運(yùn)動還是非勻變速運(yùn)動 若合加速度不變 則為勻變速運(yùn)動 若合加速度變化 包括大小和方向 則為非勻變速運(yùn)動 3 運(yùn)動軌跡的判定根據(jù)合加速度方向與合初速度方向判定合運(yùn)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動 若合加速度與合初速度的方向在同一直線上 則為直線運(yùn)動 否則為曲線運(yùn)動 例如 1 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動或靜止 2 一個(gè)勻速運(yùn)動和一個(gè)勻變速運(yùn)動的合運(yùn)動是勻變速運(yùn)動 若二者共線時(shí) 為勻變速直線運(yùn)動 二者不共線時(shí) 為勻變速曲線運(yùn)動 3 兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動為勻變速運(yùn)動 當(dāng)合運(yùn)動的初速度v0合與合運(yùn)動的加速度a合共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動 如圖4 1 2甲 當(dāng)合運(yùn)動的初速度v0合與合運(yùn)動的加速度a合不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動 如圖乙 甲乙圖4 1 2 名師點(diǎn)睛 運(yùn)動的合成和分解實(shí)際上是對速度 加速度和位移的合成與分解 而速度 加速度 位移都是矢量 遵守平行四邊形定則 即時(shí)應(yīng)用 即時(shí)突破 小試牛刀 2 如圖4 1 3所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運(yùn)動的小車a 小車下裝有吊著物體b的吊鉤 在小車a與物體b以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運(yùn)動的同時(shí) 吊鉤將物體b向上吊起 a b之間的距離以h h 2t2規(guī)律變化 h為塔吊高 則物體做 圖4 1 3 a 速度大小不變的曲線運(yùn)動b 速度大小增加的曲線運(yùn)動c 加速度大小 方向均不變的曲線運(yùn)動d 加速度大小 方向均變化的曲線運(yùn)動解析 選bc 由題意得物體b在豎直方向上做勻加速度直線運(yùn)動 在水平方向上做勻速直線運(yùn)動 所以其合運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動 加速度不變 但速度增大 b c正確 經(jīng)典題型探究 滿分樣板12分 一條寬度為l的河流 已知船在靜水中的速度為v船 水流速度為v水 那么 1 怎樣渡河時(shí)間最短 2 若v船 v水 怎樣渡河位移最小 思路點(diǎn)撥 渡河時(shí)間由垂直于河岸的速度大小決定 故欲要渡河時(shí)間最短 只有船頭正對河岸 欲要位移最小 只有船的運(yùn)動軌跡垂直于河岸 解題樣板規(guī)范步驟 該得的分一分不丟 1 如圖4 1 4所示 設(shè)船頭斜向上游與河岸成任意角 這時(shí)船速在垂直于河岸方向的速度分量為v合 v船sin 2分 圖4 1 4 圖4 1 5 答案 見解題樣板 互動探究1例1中 若v船 v水 怎樣渡河船漂下的距離最短 解析 如果水流速度大于船在靜水中的航行速度 則不論船的航向如何 總是被水沖向下游 怎樣才能使漂下的距離最短呢 如圖所示 設(shè)船頭v船與河岸成一定的角度 合速度v合與河岸成 角 可以看出 角越大 船漂下的距離s越短 那么 在什么條件下 角最大呢 答案 見解析 如圖4 1 6甲所示 在不計(jì)滑輪摩擦和繩子質(zhì)量的條件下 當(dāng)小車以速度v勻速向右運(yùn)動到繩子與水平方向的夾角為 時(shí) 物體a的速度多大 思路點(diǎn)撥 繩子末端在車上隨車運(yùn)動 則車速為合速度 然后由運(yùn)動實(shí)際效果進(jìn)行分解 作出平行四邊形 即可求解 圖4 1 6 解析 車水平向右的速度 也就是繩子末端的運(yùn)動速度 為合速度 它的兩個(gè)分速度v1 v2如圖乙所示 其中v2就是拉動繩子的速度 它等于a上升的速度 由圖乙得 va v2 vcos 答案 vcos 規(guī)律總結(jié) 繩的末端的運(yùn)動可看作兩個(gè)分運(yùn)動的合成 1 沿繩的方向被牽引 繩長