高考物理一輪復習 4.1.1 運動的合成與分解課件 粵教版必修2

1、第一單元　拋體運動 第1課時　運動的合成與分解,必修2　 第四章　拋體運動與圓周運動,,基礎回顧,1．曲線運動特點：做曲線運動的質(zhì)點在某一點的瞬時速度方向，就是通過該點的曲線的______方向；由于速度方向時刻在變，故曲線運動一定是________．2．條件：物體所受的合力F合與物體的初速度v0____________上(即a與v0不在同一條直線上)．,答案：1．切線　變速運動2．不在同一直線,要點深化,1．受力特點物體所受合

2、外力與速度方向不在一條直線上，且指向軌道內(nèi)側．高中階段所受合外力一般分為兩種情況：(1)合外力為恒力，與速度成某一角度，如在重力作用下的平拋運動、帶電粒子垂直于電場方向所做的類平拋運動等，此類問題速度大小和方向均發(fā)生變化．(2)合外力大小不變，方向改變，且合外力的方向與速度方向垂直，如勻速圓周運動等，此時速度的大小不發(fā)生變化，僅方向發(fā)生變化．,2．運動學特點曲線運動一定是變速運動，因為其速度方向一定在變化，曲線運動可以是加速度恒定

3、的勻變速運動，也可以是加速度變化的非勻變速運動．3．曲線運動的軌跡特點向受力的一側偏，且與初速度方向相切．曲線運動的軌跡不會出現(xiàn)急折，只能平滑變化．軌跡總在力與速度的夾角中．,4．曲線運動的合外力方向與速度方向的關系做曲線運動的物體，其軌跡向合外力所指的方向彎曲，或合外力指向軌跡“凹”側，若已知物體的運動軌跡，可判斷出合外力的大致方向．若合外力為變力，則為變加速運動；若合外力為恒力，則為勻變速運動；若合外力為恒力且與初速度方向不在

4、一條直線上，則物體做勻變速曲線運動；若合外力方向與速度方向夾角為α，則當α為銳角時，物體做曲線運動的速率變大；當α為鈍角時，物體做曲線運動的速率將變??；當α始終為直角時，則該力只改變速度的方向而不改變速度的大?。?基礎回顧,1．運動的合成：已知________叫運動的合成．即已知分運動的位移，速度和加速度等，求合運動的位移，速度和加速度等．2．運動的分解：已知______________叫運動的分解，它是運動的合成的逆過程．3．合運

5、動與分運動的關系(1)等時性：各分運動與合運動總是同時______，同時______，經(jīng)歷的時間一定______．,答案：1．分運動求合運動2．合運動求分運動3．(1)存在　消失　相同,(2)獨立性：各分運動是各自______________的，不受其他分運動的影響．(3)等效性：各分運動的疊加與合運動具有______的效果．(4)矢量性：運動的合成與分解都遵循________________．,答案：(2)獨立(3)相同　(

6、4)運動的平行四邊形定則,要點深化,1．兩個分運動的合成方法(1)兩個分運動在同一直線上時，運動合成前一般先要規(guī)定正方向，然后確定各分運動的速度、加速度和位移等矢量的正、負，再求代數(shù)和．(2)互成角度的兩個分運動的合成，要按平行四邊形定則來求合速度、合加速度和合位移．2．互成角度的兩個分運動的合成規(guī)律(1)兩個互成角度的勻速直線運動的合運動，仍然是勻速直線運動；(2)兩個互成角度的初速度為零的勻加速直線運動的合運動，一定是初速

7、為零的勻加速直線運動；,(3)兩個互成角度的分運動(夾角為180°除外)，其中一個做勻速直線運動，另一個做勻變速直線運動，其合運動一定是勻變速曲線運動；(4)兩個互成角度的初速度均不為零的勻加速直線運動合成時，如圖所示，先求勻變速直線運動的合速度方向 ＝ ，即兩個初速度之比和加速度之比相等，即為直線運動，否則為曲線運動．,3．運動分解的方法(1)對運動進行分解，要根據(jù)運動的實際效果來確定

8、兩個分運動的方向，否則分解無實際意義，也可以根據(jù)實際情況，對運動進行正交分解．(2)合運動與分運動的判斷：合運動就是物體相對某一參考系(如地面)所做的實際運動，即物體合運動的軌跡一定是物體實際運動的軌跡，物體相對于參考系的速度即為合速度．(3)曲線運動一般可以分解成兩個方向上的直線運動，通過對已知規(guī)律的直線運動的研究，可以知道曲線運動的規(guī)律，這是我們研究曲線運動的基本方法．,,,對曲線運動的理解要抓住條件，即受力與初速度不在同一直線

9、上，與合力是恒力還是變力沒有關系．,一個物體在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由靜止開始運動，經(jīng)過一段時間后，突然撤去F2，則物體以后的運動情況是(　　)A．物體做勻變速曲線運動B．物體做變加速曲線運動C．物體沿F1的方向做勻加速直線運動D．物體做直線運動,解析：物體在相互垂直的恒力F1、F2作用下，其合力恒定不變，且物體由靜止開始運動，故物體做初速度為零的勻加速直線運動，速度方向與合力方向相同．突然撤去F2后，剩下的F1與速度

10、方向成一銳角，物體做勻變速曲線運動，故A選項正確．答案：A,題型訓練,1.如圖所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B，這時突然使他所受力反向，大小不變，即由F變?yōu)椋璅.在此力作用下，物體以后的運動情況，下列說法中正確的是(　　)A．物體可能沿曲線Ba運動B．物體可能沿直線Bb運動C．物體可能沿曲線Bc運動D．物體可能沿原曲線由BA 返回,解析：物體運動的軌跡一定在力與速度的夾角中．原來的恒力肯定偏向右下方，后

11、來改為左上方，物體到B點的速度又是水平的，故其軌跡應偏向右上方，C正確．答案：C,小船在流動的河水中渡河就參與兩種運動，其一是小船相對于水的運動，其二是水流的運動，所以小船的運動是這兩種運動的合運動．(1)渡河時間的計算根據(jù)運動的獨立性原理，無論船速與水速的大小關系如何，要使渡河的時間最短，則船頭必須和河岸垂直．如圖所示，設河寬為d，船在靜水中的速度(也稱小船的劃速)為v1，河水的速度為v2，則渡河的最短時間為tmin＝

12、 .這一結果不受河水速度v2大小的影響，也就是說若河水速度v2增大或減小，渡河時間不變．,,(2)渡河位移的計算渡河的最短位移是河的寬度，但要實現(xiàn)這一最短的位移，必須滿足小船的速度v1大于河水的速度v2，且小船的船頭應指向上游河岸，方向滿足θ＝arccos ，如圖所示．,當河水速度v2大于小船的速度v1時，這時小船不可能垂直渡河，但仍然存在最小的渡河位移(比河寬大)．如圖所示，當合運動方向與下游河岸的夾角最大時，可知渡河位移是

13、最小的，求解的方法是：以河水速度矢量的前端為圓心，以小船劃速大小為半徑作一個圓，作出發(fā)點與圓的切線．此切線的方向即為渡河位移最短的方向，由此可以定出船頭指向上游河岸，與上游河岸的夾角為θ＝arccos .,劃船速度為v1＝4 m/s的小船在寬d＝100 m ，水速為v2＝3 m/s的小河中，由一岸劃向另一岸，要想渡河的時間最短應怎樣劃？渡河的時間是多少？甲說：應斜向上游劃，使船對岸的速度與河岸垂直；乙說：應斜向下游劃，使船對

14、岸的速度盡可能大；丙說：應垂直河岸劃，渡船過河時間只需25 s；丁說：應垂直河岸劃，這時船對岸的速度為5 m/s ，所以渡河時間需20 s.,解析：許多同學可能會認可甲的說法，如圖(a)所示．v＝ ＝ m/s，過河時間t＝ ＝ s≈38 s.個別同學可能會認可乙的說法，但因位移也相應很大，故這個時間也較大．個別同學可能會認可丁的說法，如右圖(b)所示．v＝

15、 ＝5 m/s，sin θ ＝0.8.船行距離s＝d/sin θ＝125 m．過河時間t′＝s/ v＝25 s．顯然：t′＜t.丁混淆各物理量的關系，沒有用合位移對合速度進行計算．很明顯，丙的說法正確．,答案：丙的說法正確，應垂直河岸劃，渡船過河時間只需25 s.點評：其實，當我們選擇了劃船方向后，我們就可尋找這個方向的位移，用這個位移除以劃船速度，即為船過河的時間．由此看出，劃船方向與岸的夾角越大，通過河的時間越短，故只有垂直

16、時最短，而劃船方向向上還是向下形成對稱，有兩個相等的時間．,題型訓練,2．(2009年廣東理綜)船在靜水中的航速為v1，水流的速度為v2，為使船行駛到河正對岸的碼頭，則v1相對v2的方向應為(　　),解析：根據(jù)運動的合成與分解的知識，可知要使船垂直達到對岸即要船的合速度指向?qū)Π?，根?jù)平行四邊行定則，C正確．答案：C,(1)速度分解的一個基本原則就是按實際效果來進行分解．物體的實際運動方向就是合速度的方向，然后分析由這個合速度所產(chǎn)生的實

17、際效果，以確定兩個分速度的方向．(2)跨過定滑輪物體拉繩(或繩拉物體)運動的速度分解：物體速度v沿繩方向的分速度就是繩子拉長或縮短的速度，另一個分速度就是使繩子擺的速度．,,如下圖所示，人在岸邊通過定滑輪用繩拉小船，當人以速度v0勻速前進時，求小船A的速度，并討論船的運動性質(zhì)(設此時繩與水平方向的夾角為θ)．,解析：小船A的實際運動速度vA沿水平方向向左，這個速度即為A的合速度，將vA分解為沿繩方向的v//和垂直于繩子方向的v⊥，在沿

18、繩子方向上有v0＝v//.由速度的平行四邊形得：v0＝vAcos θ解得小船的速度vA＝當人向左勻速運動時，θ將逐漸變大，vA逐漸變大，即船向左做變加速直線運動．答案： 船向左做變加速直線運動,題型訓練,3.如右圖所示，重物M沿豎直桿下滑，并通過繩帶動小車沿斜面升高．則：當滑輪右側的繩與豎直方向成θ角，且重物下滑的速率為v時，小車的速度v′為多少？,解析：對重物的速度v按沿繩的方向分解為v′和垂直于繩

19、的方向分解為v″.v′正好是小車沿斜面上升的速度．由此得：v′＝vcos θ.答案：v′＝vcos θ,,,,如右圖所示，MN是流速恒定的河流，河水自M流向N，有一小船自A點出發(fā)渡河，第一次小船實際航線為AB，第二次實際航線為AC，AB和AC跟垂直河岸的AD線夾角都等于θ，而兩次船對岸的航速大小相等，則(　　)A．兩次所需時間相等　　　B．沿AB航行時間短C．沿AC航行時間短 D．條件不足，

20、無法確定,錯解：根據(jù)運動的獨立性原理可知，小船沿AB航線或AC航線的路程相等，船沿這些航線航行時的速度也相等，兩次航行所需要的時間相等．故選項A正確．分析糾錯：上述分析與選擇錯誤了．原因在于把小船對岸的航速當作小船航行的實際速度．其實，第一次小船實際航線為AB時，小船的船頭應朝AB線的上側航行，才能和水速合成實際速度沿這個實際航線航行；第二次實際航線為AC時，小船的船頭應朝AC的上側(可能超過AB側，但一定不會超過前者)航行，才能和水