人教版必修2第五章——曲线运动(1运动的合成与分解)
新教材人教版高中物理必修第二册 5-2运动的合成运分解 教学课件
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科 目:物理 适用版本:新教材人教版 适用范围:【教师教学】
第五章 曲线运动
5.2 运动的合成与分解
第一页,共二十六页。
学习目标
1. 探究合运动与分运动的关系。
2. 利用平面直角坐标系定量研究蜡块运动的速度、位移和 轨迹。 3. 探究合运动的性质和轨迹。
4. 应用运动的合成与分解研究曲线运动。
第二页,共二十六页。
新课导入
若人在河中始终保持头朝正前方游向对岸,你认为他会在对岸的正前方到达, 还是会偏向上游或下游?为什么?
思考:对类似上述的运动应该怎样分析呢?
第三页,共二十六页。
新课讲解
01
合运动与分运动
02
运动的合成与分解
03 运动的合成与分解的实例
我们以蜡块开始匀速运动的位置为原 点 O,以水平向右的方向和竖直向上的 方向分别为 x轴和 y 轴的方向,建立平面
直角坐标系。
第六页,共二十六页。
一、合运动与分运动 2.蜡块运动的轨迹
要确定蜡块运动的轨迹,首先要确定任意时刻蜡块的位置。我们设法写出蜡块 的坐标随时间变化的关系式。
蜡块 x 坐标的值等于它与 y 轴的距离,y 坐标的值等于
由 于vx 和vy都 是 常 量, 所 以 vx 、vy 也 是 常 量, 可 见
是一条过原点的直线,也就是说,蜡块的运动轨迹是直线。
代表的
第八页,共二十六页。
一、合运动与分运动 3.蜡块运动的速度 速度 v 与vx、vy 的关系已经在图中形象地标出,因此可以根据勾
股定理写出它们之间的关系
根据三角函数的知识,从图中还可以确定 速度v的方向,即用速度矢量v与x轴正方向的 夹角θ来表示,它的正切为
新教材 人教版高中物理必修第二册全册各章知识点汇总及配套习题
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高中物理必修第二册全册各章知识点汇总及配套习题第五章抛体运动.................................................................................................................... - 1 - 第六章圆周运动.................................................................................................................... - 6 - 第七章万有引力与宇宙航行.............................................................................................. - 11 - 第八章机械能守恒定律...................................................................................................... - 16 -第五章抛体运动知识体系曲线运动及其研究方法1.曲线运动的特点(1)做曲线运动的物体,在某点的瞬时速度的方向,就是曲线在该点的切线方向,物体在曲线运动中的速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。
(2)在曲线运动中,由于速度在时刻变化,所以物体的运动状态时刻改变,故做曲线运动的物体所受合外力一定不为零。
2.物体做曲线运动的条件(1)从动力学角度来理解:物体所受合外力的方向与物体的速度方向不在同一条直线上,具体有如图所示的几种形式。
(2)从运动学角度来理解:物体的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。
3.曲线运动的研究方法——运动的合成与分解利用运动的合成与分解研究曲线运动的思维流程:(欲知)曲线运动规律――→等效分解(只需研究)两直线运动规律――→等效合成(得知)曲线运动规律。
高中物理必修二第五章第一节曲线运动第二课时运动的合成与分解
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例:已知蜡块在水平方向的速度 为Vx=4cm/s,在竖直方向的速度 为Vy=3cm/s,求蜡块运动的速度。
Vy
V
θ Vx
V
vx2
v
2 y
5cm / s
tan vy 0.75
vx
六合实验高中
二、运动的合成与分解
5、运动的分解
平面运动的合成与分解
已知合运动求分运动的过程——运动的分解
例:飞机起飞时以V=100m/s的速 度斜向上飞,飞行方向与水平面 的夹角为370。求飞机在2s内飞行 的高度。
位移的合成
速度的合成
加速度的合成
合位移 B
合速度
x1
分
x
分 速
v1
v
位
度
移
A 分位移 x2
v2
分速度
分 分加速度 a2
加
速
度
a1
a
合加速度
运动的合成是惟一的,而运动的分解不是惟一的, 通常按运动所产生的实际效果分解。六合实验高中
二、运动的合成与分解
4、运动的合成
平面运动的合成与分解
已知分运动求合运动的过程——运动的合成
1、合运动: 物体实际发生的运动叫合运动。
2、分运动:
物体实际运动可以 看作物体同时参与 了几个运动,这几 个运动就叫物体实 际运动的分运动。
六合实验高中
二、运动的合成与分解
3、合运动与分运动的特点
平面运动的合成与分解
(1)同时性 (2)独立性 (3)等效性 (4)同体性
y
Vy V
y
S
Vx P ( x,y)
θ
OxBiblioteka x六合实验高中合运动
运动的分解 运动的合成
高中物理必修2第5章曲线运动及运动的合成与分解
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v船
v合
v水
高中物理
(2)渡河位移最短问题
最短的位移为河宽 d,此时渡河所用时间
t=v船sdin θ,船头与上游河岸夹角 θ 满足 v 船 cos θ=v 水,如图甲所示.
v合 v船
如果:v水>v船
如图乙所示,以 v 水矢量的末端为圆心,以 v 船的大 小为半径作圆,当合速度的方向与圆相切时,合速度的
•红蜡块在玻璃管中的运动
s
vy vx
y
合运动
v v2 v2 xy
vy
v
s x2 y2
α
θ
x
vx
高中物理
合运动与分运动的三个特性
等时性 各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同 等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同 同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动
思考判断 (1)合运动与分运动是同时进行的,时间相等. (2)合运动一定是实际发生的运动. (3)合运动的速度一定比分运动的速度大. (4)两个互成角度的匀速直线运动的合运动,一定也是匀速直线运动
v
F
F
*当加速度与速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动
高中物理
三、曲线运动的研究方法——运动的合成与分解
1. 如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,那几个运动就是分运动.
2. 已知分运动求合运动的过程,叫运动的合成;已知合运动求分运动的过程,叫运动的分解.
3. 运动的合成与分解实质是对运动的位移、速度和加速度的合成和分解,遵循平行四边形定则.
2.阅读教材必修2第五章抛体运动第1节、第2节内容 3.下载并完成抛体运动练习一
理论推导: a.首先明确一个数学概念:什么是切线?
人教版高中物理必修二第五章第一节 运动的合成与分解PPT(共11页)
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§1.2 运动的合成与分解
一、位移、速度、加速度的合成与分解
1、基概本 念
合运动 合位移、分位移 分运动 合速度、分速度
合加速度、分加速度
运动的合成 运动的分解
2、运动的合成与分解遵循的规律:平行四边形定则
活动
x1
x
x2
§1.2 运动的合成与分解
3、合运动与分运动的关系: (1)等效性:合运动与分运动在效果上是等效替代关系; (2)等时性:每个分运动的时间都等于合运动的时间; (3)独立性:各个分运动之间是独立进行的,互不影响; (4)同体性:分运动与合运动必须针对同一对象而言;
例3:若v船<v水时渡河有最短路程吗?若有,怎样求解?
ϴ
v船 v船
v船
人教版高中物理必修二第五章第一节 运动的合成与分解PPT(共11页)
ϴ
v水
xm in
d
s in
d
v船 v水
v水 v船
d
人教版高中物理必修二第五章第一节 运动的合成与分解PPT(共11页)
(2)拉绳问题:
例4:如图所示,汽车沿水平路面以恒定速度 v 前进,则当拉绳
4、互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动 的合运动:_匀__变__速__直__线__运__动___或___匀__变__速__曲__线__运__动____
判断合运动性质的关键:
判断合加速度、合速度是否在一条直线上!
◆完成教材P6例题 ◆完成教材P7讨论交流
三、运动的合成与分解的应用
1、基本概念: 运动的合成,运动的分解 2、典型问题:
v 与水平方向成θ角时,被吊起的物体B的速度为 B= _________ ,
物体下降的运动是_________(填“加速”、“减速”、“匀速”)
人教版高一物理必修2第五章第一节曲线运动、运动的合成与分解
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曲线运动运动的合成与分解知识点总结提升练习一、曲线运动的特征1、曲线运动的轨迹是曲线。
2、曲线运动速度的方向质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向,指向前进的一侧。
3、曲线运动的性质曲线运动的速度方向时刻在变化,速度是矢量,曲线运动的速度时刻在变化,曲线运动一定是变速运动,一定具有加速度,曲线运动受到的合外力一定不等于零。
4、曲线运动的分类(1)加速度恒定时(a的大小和方向都不变),为匀变速曲线运动,比如平抛运动。
(2)加速度变化时(a的大小或方向变化),为非匀变速曲线运动,比如天体运动、匀速圆周运动。
二、曲线运动的条件三、曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系1、曲线运动的轨迹特点轨迹在速度方向和合力(加速度)方向之间,且向合力(加速度)方向一侧弯曲,即合力指向轨迹的凹侧。
2、合力的效果:合力沿切线方向的分力F2改变速度的大小,沿径向的分力F1改变速度的方向。
①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速度大小将增大。
②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速度大小将减小。
③当合力方向与速度方向垂直时,物体的速度大小不变。
(举例:匀速圆周运动)四、运动的合成与分解1、合运动:具体问题中,物体实际所作的运动。
分运动:为了研究运动(尤其是曲线运动),对实际运动在不同方向进行矢量分解,得到的运动。
2、合运动与分运动是等效替代关系,且具有等时性和独立性。
3、在平面曲线运动通常对加速度、速度、位移,进行分解和合成。
(1)加速度、速度和位移都是矢量,其合成和分解都遵守平行四边形法则; (2)平面运动任意时刻的加速度、速度、位移:加速度的大小 22yx a aa +=加速度的方向x y a a =αtan合速度的大小 22yx v v v += 合速度的方向xy v v =βtan合位移的大小 22y x s += 合位移的方向xy =θtan4、合运动与性质判断两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动匀速直线运动 一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀加速直线运动 匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v 0合与a 合共线,为匀变速直线运动如果v 0合与a 合不共线,为匀变速曲线运动五、“小船渡河问题”1、小船的实际运动为以下两个运动的和运动∶(1)船相对静水的运动,它的方向与船头的指向相同.(2)船随水漂流的运动(速度等于水的流速),它的方向与河岸平行. 2、小船渡河问题的几种情形y aαa v y vβ v xy sθxv水为水流的速度,v船为船在净水中的速度,v合为船相对于河岸的实际速度。
高中物理必修二知识点总结(人教版)
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P蜡块的位置v v xv y 涉及的公式:22y x v v v += xy v v =θtan θv v 水 v 船 θ 船v d t =m in ,θsin d x = 水船v v=θtand第五章 平抛运动§5-1 曲线运动 & 运动的合成与分解一、曲线运动1.定义:物体运动轨迹是曲线的运动。
2.条件:运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
3.特点:①方向:某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。
②运动类型:变速运动(速度方向不断变化)。
③F 合≠0,一定有加速度a 。
④F 合方向一定指向曲线凹侧。
⑤F 合可以分解成水平和竖直的两个力。
4.运动描述——蜡块运动二、运动的合成与分解1.合运动与分运动的关系:等时性、独立性、等效性、矢量性。
2.互成角度的两个分运动的合运动的判断:①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
②速度方向不在同一直线上的两个分运动,一个是匀速直线运动,一个是匀变速直线运动,其合运动是匀变速曲线运动,a 合为分运动的加速度。
③两初速度为0的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。
④两个初速度不为0的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。
当两个分运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时,合运动是匀变速直线运动,否则即为曲线运动。
三、有关“曲线运动”的两大题型(一)小船过河问题模型一:过河时间t 最短: 模型二:直接位移x 最短: 模型三:间接位移x 最短:[触类旁通]1.(2011 年上海卷)如图 5-4 所示,人沿平直的河岸以速度 v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进.此过程中绳始终与水面平行,当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为( C )。
d v v 水v θ 当v 水<v 船时,x min =d , θsin 船v d t =, 船水v v =θcos A v 水v 船 θ 当v 水>v 船时,L v v d x 船水==θcos min , θsin 船v d t =,水船v v =θcos θθsin )cos -(min 船船水v L v v s = θ v 船 dαsin .v A αsin .vB αcos .vC αcos .v D解析:依题意,船沿着绳子的方向前进,即船的速度总是沿着绳子的,根据绳子两端连接的物体在绳子方向上的投影速度相同,可知人的速度 v 在绳子方向上的分量等于船速,故 v 船=v cos α,C 正确. 2.(2011 年江苏卷)如图 5-5 所示,甲、乙两同学从河中O 点出发,分别沿直线游到 A 点和 B 点后,立即沿原路线返回到 O 点,OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直,且 OA =OB.若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间 t 甲、t 乙的大小关系为(C)A .t 甲<t 乙B .t 甲=t 乙C .t 甲>t 乙D .无法确定解析:设游速为v ,水速为v 0,OA =OB =l ,则t 甲=l v +v 0+l v -v 0;乙沿OB运动,乙的速度矢量图如图4所示,合速度必须沿OB 方向,则t 乙=2·l v 2-v 2,联立解得t 甲>t 乙,C 正确. (二)绳杆问题(连带运动问题)1、实质:合运动的识别与合运动的分解。
高中物理必修二知识点总结:第五章曲线运动(人教版)
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高中物理必修二知识点总结:第五章曲线运动(人教版)这一章是在前边几章的学习基础之上,研究一种更为复杂的运动方式:曲线运动。
这也是运动学中更为重要的一部分内容,本章的重难点就在于抛体运动、圆周运动。
考试的要求:Ⅰ、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的“了解”和“认识”。
Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。
要求Ⅱ:曲线运动、抛体运动、圆周运动。
知识构建:新知归纳:一、曲线运动●曲线运动1、定义:物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动。
2.物体做曲线运动的条件(1)当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,这个合力总能产生一个改变速度方向的效果,物体就一定做曲线运动。
(2)当物体做曲线运动时,它的合力所产生的加速度的方向与速度方向也不在同一直线上。
(3)物体的运动状态是由其受力条件及初始运动状态共同确定的.2、曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向,就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。
物体运动的性质由加速度决定(加速度为零时物体静止或做匀速运动;加速度恒定时物体做匀变速运动;加速度变化时物体做变加速运动)。
3、曲线运动的速度方向(1)在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线切线的方向。
(2)曲线运动的速度方向时刻改变,无论速度的大小变或不变,运动的速度总是变化的,故曲线运动是一种变速运动。
4、曲线运动的轨迹:作曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指向的一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合外力的大致方向,如平抛运动的轨迹向下弯曲,圆周运动的轨迹总是向圆心弯曲等。
●曲线运动常见的类型:(1)a=0:匀速直线运动或静止。
(2)a 恒定:性质为匀变速运动,分为:①v 、a 同向,匀加速直线运动;②v 、a 反向,匀减速直线运动;③v 、a 成角度,匀变速曲线运动(轨迹在v 、a 之间,和速度v 的方向相切,方向逐渐向a 的方向接近,但不可能达到。
人教版高一物理 必修 第二册 第五章:运动的合成与分解
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一、运动的合成与分解
1、 合运动和分运动
一个物体同时参与了几个运动, 它实际的运动就是合运动,所参与的 那几个运动就叫分运动。
2、 合运动和分运动的 联系
同时性
合运动所需时间和对应的每个分运动 所需时间相等(也称等时性)
二、知识拓展 1、合外力对曲线运动变化的作用
结论:
1.合外力在平行速度方向 的分量使速度大小改变
2.合外力在垂直速度方向 的分量使速度方向改变
思考:
1.物体所受合外力与速度方向相同或相反时, 物体分别做什么运动?
加速直线或减速直线
2.物体所受合外力方向与速度方向成锐角或 钝角时,物体分别做什么运动?
vy tan θ=__v_x___. ③蜡块相对于黑板的运动轨迹 y=vvxy·x 是直线.
总结: (1)合运动、分运动
蜡块的实际运动可以分解为_竖__直__向__上__的__匀__速__运__动__ 和___水__平__向__右__的__匀__速__运__动____,这两个运动都叫做 分运动,蜡块实际参与的斜向右上方的运动叫做合 运动.
加速曲线或减速曲线
2、F、a、v 三者关系辨析
F、v共线
F恒定 直线运动
F变化
匀变速直 线运动
变加速直 线运动
F恒定
匀变速曲 线运动
F、v不共线 曲线运动 F变化
变加速曲 线运动
三、运动描述的实例—蜡块的运动
①从蜡块开始运动的时刻计时,则 t 时刻蜡块的位 置坐标为 x=__v_x_t __,y=__v_y_t __. ②蜡块的速度大小 v= v2x+v2y,速度的方向满足
物理(人教版必修2)课件第5章《曲线运动》复习课
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3.在某次自由式滑雪比赛中,一运动员从弧形雪坡上沿 水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示.若斜面雪 坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员 飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则( )
A.运动员在空中经历的时间是v0tagn θ B.运动员落到雪坡时的速度大小是covs0 θ C.如果 v0 不同,则该运动员落到雪坡时的速度方向也就 不同 D.不论 v0 多大,该运动员落到雪坡时的速度方向都是相 同的
(2)根据合加速度与合初速度方向是否共线判断合运动是直 线运动还是曲线运动.若合加速度与合初速度的方向在同一直 线上,则合运动为直线运动;否则,为曲线运动.
[反馈练习] 1.一质点从M点到N点做曲线运动,当它通过P点时,下 列关于质点速度v和加速度a的关系可能正确的是( )
解析:物体做曲线运动时,速度方向沿曲线的切线方向, 加速度方向指向曲线轨迹的凹侧,根据这一规律,故选项A正 确.
示意图
在最高点的 做圆周运动
临界特征
的条件
FT=0 mg=mvl2⇒ v= gl
在最高点时速 度应不小于
gl
FN=0 mg=mvr2⇒ v= gr
在最高点的速 度应不小于
gr
物理情境
小球固定在轻杆 上,在竖直平面内 做圆周运动 小球在竖直放置 的光滑管中做圆 周运动
示意图
在最高点的 做圆周运动
临界特征
[反馈练习] 1.如图所示,圆环以它的直径为轴
匀速转动,圆环上A、B两点的线速度大
小 分 别 为 vA 、 vB , 角 速 度 大 小 分 别 为 ωA、ωB,则( )
解析:由平抛运动的规律得 xcos θ=v0t,xsin θ=12gt2,解得 t=2v0tgan θ,选项 A 错误;落在斜坡上时的竖直速度为 v1=gt= 2v0tan θ,则合速度为 v= v20+2v0tan θ2=v0 1+4tan2 θ,选项 B 错误;落到斜面上时的速度方向与水平方向的夹角的正切值为 tan α=vv10=2tan θ,为定值,所以不论 v0 多大,该运动员落到雪 坡时的速度方向都是相同的,选项 D 正确,选项 C 错误.
人教版高中物理必修二第五章第一节 运动的合成与分解(共11张)
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(1)渡河问题:
例1:一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸,已知水流速度
是3m/s,小船在静水中的速度是4m/s,求:
欲使船渡河时间最短,船应该怎样渡河?最短时间是多
少?此时船经过的位移多大?
结论:当船头的方向垂直河
岸时,渡河时间最短,为:
vc
v
d
vc
v2
ϴ
v1
vs
例2:一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸,已知水流速度 是3m/s,小船在静水中的速度是4m/s,求:
•
4.概括文章的主要内容。通篇阅读, 分出层 次,梳 理情节 ,全盘 把握, 根据题 干要求 找出事 件的中 心内容 ,用自 己的语 言简洁 概括。 如可概 括为“我” 见到菜 农后发 生的几 件事及 对他态 度的变 化,由 此表达 了对菜 农的敬 佩之情 。
•
5.“不怕别人嘲笑奚落的人”理解错误。 菜农具 有憨厚 朴实, 做事专 注认真 ,热爱 生活, 追求内 心的宁 静,不 为名利 所累的 性格特 点。Βιβλιοθήκη v船ϴv水
xm in
d
s in
d
v船 v水
v水 v船
d
(2)拉绳问题:
例4:如图所示,汽车沿水平路面以恒定速度 v 前进,则当拉绳
v 与水平方向成θ角时,被吊起的物体B的速度为 B= _________ ,
物体下降的运动是_________(填“加速”、“减速”、“匀速”)
B
拉绳问题: (1)要将绳端实际速度沿绳和垂绳方向分解; (2)同一根绳子两端沿绳方向的速度相等;
•
2.通读全文,我们能感受到:菜农是 一位憨 厚朴实 、热爱 生活、 追求内 心的宁 静、做 事专注 认真、 不怕别 人嘲笑 奚落的 人。
高一物理人教版必修二第五章曲线运动第1节曲线运动:运动的合成与分解专题——小船过河类专题
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1.河水速度与河岸平行,大小v保持不变,小船相对静水的速度为v0.一小船从A点出发,船头与河岸的夹角始终保持不变,如图所示,B为A的正对岸,河宽为d,则A.小船不可能到达B点 B.小船渡河时间一定等于d/v0C.小船一定做匀速直线运动 D.小船到达对岸的速度一定大于v02.一船在静水中的速度是10m/s,要渡过宽为240m、水流速度为8m/s的河流,则下列说法中正确的是()A.此船不可能垂直到达正对岸 B.船垂直到达正对岸的实际航行速度是6m/sC.此船过河的最短时间30s D.船头的指向与上游河岸的夹角为53°船可以垂直到达正对岸3.在宽度为d的河中,水流速度恒为v1,船在静水中速度大小恒为v2(且v1>v2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船()A.最短渡河时间为B.当船头垂直河岸渡河时,渡河时间最短C.最短渡河位移为d D.当船头垂直河岸渡河时,渡河位移最短4.甲、乙两船在静水中航行速度分别为v1和v2,两船从同一位置划向河对岸,已知甲船想以最短时间过河,乙船想以最短航程过河,结果两船抵达到岸的地点恰好相同,则甲、乙两船渡河所用时间比A.v12:v22 B.v22:v12 C.v1:v2 D.v2:v15.—艘小船在静水中的速度为4m/s,渡过一条宽为200m,水流速度为5m/s 的河流,则该小船A.能垂直河岸方向到达对岸 B.渡河的时间可能少于20sC.以最短位移渡河时,位移大小为125mD.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为250m6.某河宽为1000m,河中某处的水流速度v与该处到较近河岸的距离d的关系图象如图所示。
已知船渡河时间最短,船在静水中的速度为。
下列说法正确的是A.渡河最短时间为250s B.船行驶方向始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹是一条直线 D.船离开河岸400m时的速度大小为7.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河,小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直,去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为A. B. C. D.8.某人划小船横渡一条两岸平行的河流,船在静水中的速度大小不变,船头方向始终垂直于河岸,水流速度与河岸平行,已知小船的运动轨迹如图所示,则()A.各处水流速度大小都一样 B.离两岸越近水流速度越小C.离两岸越近水流速度越大 D.无论水流速度是否变化,这种渡河方式耗时最长9.船在静水中的速度为v1,水流的速度为v2,v1>v2,河宽为d.当船头垂直对岸航行时,则下列判断正确的是()A.过河所用的时间最短 B.当水流的速度v2增大而船速v1不变时,过河时间增大C.过河的实际航程最短 D.当水流的速度v2增大而船速v1不变时,过河时间变短10.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去的速度为,摩托艇在静水中的速度为,如图所示。
高中物理第五章曲线运动微型专题1运动的合成与分解课件新人教版必修2
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√
12345
图10
解析 答案
4.(关联速度问题)(多选)如图11所示,一人以恒定速度v0通过光滑轻质定滑 轮竖直向下拉绳使小车在水平面上运动,当运动到图示位置时,细绳与水
平方向成45°角,则此时 A.小车运动的速度为 12v0
√B.小车运动的速度为 2v0 √C.小车在水平面上做加速运动
D.小车在水平面上做减速运动
[即学即用] 1.判断下列说法的正误. (1)合运动与分运动是同时进行的,时间相等.( √ ) (2)合运动一定是实际发生的运动.( √ ) (3)合运动的速度一定比分运动的速度大.( × ) (4)两个互成角度的匀速直线运动的合运动,一定也是匀速直线运动.
(√ )
答案
2.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个蜡块能在水中以 0.1 m/s的速度匀速上浮.在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃 管沿水平方向匀速向右运动,测得蜡块实际运动方向与水平方向成30° 角,如图2所示.若玻璃管的长度为1.0 m,在蜡块从底端上升到顶端的过 程中,玻璃管水平方向的移动速度和沿水平方向运动的距离分别约为
vvyxx,是一条_过__原__点__的_
直线 .
图1
二、运动的合成与分解 1.合运动与分运动 如果物体同时参与了几个运动,那么物体 实际发生的运动 就是合运动, 就是分参运与动的.几个运动 2.运动的合成与分解:已知分运动求合运动,叫运动的 合成;已知合运 动求分运动,叫运动的 分解. 3.运动的合成与分解实质是对运动的位移、速度和加速度的合成和分解, 遵循 平行四边定形则(或 三角定形则).
√ A.①② B.②③
C.③④
D.①④
解析 将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向,两个分运动相互独立,
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第五章 曲线运动(1)
运动的合成与分解
一.物体做曲线运动的条件
【本版块要点】能根据物体受力情况和速度间的关系判断物体是否做曲线运动;知道物体受到的合外力对物体速度的影响(分别对速度大小和方向的影响)
1.曲线运动中物体的速度方向
曲线运动中,运动质点在某一点瞬时速度的方向,就是通过这一点的轨迹的 方向。
所以,做曲线运动物体做的速度总是时刻变化的―――做的是变速运动―――做曲线运动的物体一定具有 。
2.做曲线运动物体受到的合外力对速度的影响
(1)物体做曲线运动的条件:
(2)做曲线运动物体的受力特点
做曲线运动的物体所受的合外力的方向与速度方向之间一定有一定
的夹角,且受到的合外力总指向 (凹、凸)侧的一面,物体受到
的合外力的方向与速度方向的夹角总有 (靠近、远离)的趋势。
如图所示
(3)做曲线运动的物体受到的合外力对速度的影响
如上图所示。
我们常把力F 分解在沿速度的方向上F 1和与速度垂直的方向上F 2,这两个力各对物体的速度起着不同的影响:
①沿速度的方向上的分力F 1仅对速度的 (大小、方向)有影响,其对应的加速度m
F a 11=描述的是速度 (大小、方向)变化 的物理量。
在简谐运动中,我们也常把这个分力称之为“回复加速度.....
”(例如:单摆) ②与速度垂直的方向上的分力F 2仅对速度的 (大小、方向)有影响,其对应的加速度m
F a 22=描述的是速度 (大小、方向)变化 的物理量。
我们也常把这个方向上的分力F 2称之为“向心力”,对应的这个加速度称之为“向心加速度.....” 当夹角0°<θ<90°时,物体做的是速度大小逐渐 的曲线运动 当夹角θ=90°时,物体做的是速度大小逐渐 的曲线运动 当夹角90°<θ<180°时,物体做的是速度大小逐渐 的曲线运动
【例1.1】一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内
A .速度一定在不断的改变,加速度也一定不断的改变
B .速度的大小可以不变,但加速度一定改变
C.速度大小可以不变,方向一定改变,且加速度也可以不变(无论加速度的大小或方向)D.质点可能做匀变速曲线运动
E.若质点做的是圆周运动,其加速度的方向一定指向圆心
【例1.2】物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受
的力方向返向而大小不变,在此力的作用下,物体以后的运动情况,下
列说法正确的是
A.物体可能沿曲线Ba运动 B.物体可能沿直线Bb运动
C.物体可能沿曲线Bc运动 D.物体可能沿曲线由B返回A
E.满足什么条件,物体才会沿Bb运动呢?
【例1.3】如图所示,一带正电粒子,从A沿曲线AOB运动,
只受电场力,AF、BN是过A、B两点的两条切线,
试判断空间另一个正电荷所处的区域可能是1、2、3、4中的哪个区域?
【例1.4】一个做匀速直线运动的物体,突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为
A、继续做直线运动
B、一定做曲线运动
C、可能做直线运动,也可能做曲线运动
D、运动的形式不能确定
二.运动的合成与分解
【本版块要点】知道运动的合成与分解就是对运动学参量:位移x、速度v、加速度a进行合成与分解;知道运动的合成与分解遵循的是矢量运算法则——即平行四边形定则1.什么是运动的合成与分解?
(1)运动的合成与分解就是将描述运动的几个物理量依据进行合成与分解
(2)研究运动的合成与分解的目的:
在高中阶段,我们主要学习、研究的运动形式是直线运动,包括:匀速直线运动,匀加速直线运动,匀减速直线运动。
而,曲线运动的运动形式很复杂,我们为了使研究问题的简单化,常常需要化曲为直―――即:把曲线运动转化为已学过的直线运动
2.合运动、分运动及其之间的关系
(1)合运动:
分运动:
(2)运动的合成与分解遵循的原则
(3)合运动与分运动的关系①等时性②独立性③等效性:
三.运动的合成与分解种常见的两种类型题
【本版块要点】
1、能准确的区分合运动、分运动,并能根据具体的情况正确、熟练的确定分运动的方向
2、知道什么情况下需要对由轻绳或轻杆连接的物体的速度进行分解;并能熟练根据它们之间的联系列出等式进行求解
3、知道小船渡河时间由哪些因素决定;能区分小船静水中的位移与沿河岸位移,并能熟练进行求解;能熟练求解小船渡河的最短时间和最短位移
合运动的特点:实际、轨迹、看得见
分运动方向的确定:(1)按物体的实际运动效果进行分解(2)常分解在两个互相垂直的分方向上。
但不管哪种方法,要求两个分方向上物体的运动形式简单、易判
【例3.1】如图所示,玻璃生产线上,宽为d的成型玻璃板以V0的速度连续不断的向前行进,在切割工序处,金刚钻割刀的走刀速度为V,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀的轨道如何控制?切割一次的时间多长?
【例3.2】人以3m/s的速度向正东方向匀速行驶,风以4m/s的速度从正北方向吹来,问人在行进时感觉风是从哪个方向吹来的?速度是多大?
典例一:利用速度的分解求相关联的物体的速度―――即:末端速度分解问题若两个物体通过一不可伸长的细绳或(轻杆)相连,因细绳不能伸长,故每个物体的速度沿细绳方向上的速度分量相等。
(不可伸长的杆或绳,尽管各点速度不同,但各点沿绳方向的投影相同――――速度投影定理)
【例3.3】如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车匀速向右运动时,则下
面判断正确的是
A.A的速率等于绳中速率
B.A加速上升,且加速度逐渐减小
C.绳的拉力大于A的重力
D.拉力先大于重力,后变为小于重力
【例3.4】如图,杆AB沿光滑墙壁下滑,当图示时刻,B点的速度为V,求A点的速度。
【例3.5】如图所示,小车A用一根轻绳通过一定定滑轮拉一个物体B,求图示位置,若此
时小车的速度为5m/s,则物体B的速度多大?
典例一:小船渡河问题
例:一条宽为d=50m的河流,已知水流速度为4m/s,那么:
(1)怎么渡河时间最短以及此时船沿河岸方向上的位移和船的总位移?(若船在静水中的速度为5m/s)
(2)当船在静水中的速度为5m/s,若要求渡河位移最短,则该怎么渡河?并求出此时渡河的时间
(3)当船在静水中的速度为3m/s,若要求渡河位移最短,则该怎么渡河?并求出此时渡河的时间以及船沿河岸方向上的位移
【例3.6】一轮船以一定的速度且船头垂直河对岸向对岸行驶,当河水匀速流动时,轮船所通过的位移,过河所需的时间与水流速度的正确关系
A.水速越大,路程越大,时间越长B.水速越大,路程越短,时间越短C.水速越大,路程与时间都不变D.水速越大,路程越大,时间不变
【例3.7】在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d,如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O的距离为
【例3.8】如图,一条小船位于200m宽的河的正中点A处,从这里向下
游1003m处有一危险区,当时水流速度为4.0m/s,为了使小船避
开危险区沿直线到达对岸,小船在静水中的速度至少是
【例3.9】已知水速为8m/s,河宽为40m/s,要想用10s到达河对岸50m的下游,则船在静水中的速度为m/s,船头与河岸的夹角为。