运动的合成与分解精讲版
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
①要使船能够垂直地渡过河去,那么应向何方划船? ②要使船能在最短时间内渡河,应向何方划船?
运动矢量分析
v v'
?
v0
【答案】①θ=600
②垂直于河岸
v v'
v0
? 渡河问题
【例题】宽300米,河水流速3m/s,船在静水中的航速为1m/s,则该船渡河的
最短时间为
,渡河的最短位移为
。
运动矢量分析
【答案】 tmin ? 300s smin ? 900m
专题——运动的合成与分解
运动的合成与分解应用实例——抛体运动 1.平抛运动(常规)分解为:
①水平方向的匀速直线运动; ②竖直方向的自由落体运动。
2.斜抛运动(常规)分解为:
? ? ?
vx vy
? ?
v0 gt
?? x ? v0t
? ??
y
?
1 2
gt 2
①水平方向的匀速直线运动; ②竖直方向的竖直上抛运动。
M v0
L1 L2
水平方向:
?
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ斜面方向:
N
【答案】
v0
?
L2 2 L1
2L1 g sin ?
L2 ? v0t
L1
?
1 2
g sin ?
?t 2
专题——运动的合成与分解
一.渡河问题 二.“绳+物”问题 三.“杆+物”问题 四.“物+影”问题 五.相对运动 六.两杆交点的运动
? 渡河问题
【问题综述】 v1为水流速度,v2为船相对于静水的速度,θ为v1与v2的夹角,d为河宽。
v
? “绳+物”问题
【例题】如图所示,A、B两物体用细绳相连,在水平面上运动,当α=450,
β=300时,物体A的速度为2 m/s,这时B的速度为
。
寻找分运动效果
v绳
B?
vB
【答案】
vB
?
2 3
6?m / s?
?A
vA
v绳
? “杆+物”问题
【问题综述】 此类问题的关键是: 1.准确判断谁是合运动,谁是分运动;实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动; 3.一般情况下,分运动表现在: ①沿杆方向的运动; ②垂直于杆方向的旋转运动。 4.根据运动效果认真做好运动矢量图,是解题的关键。 5.要牢记在杆上各点沿杆的方向上的速度相等。 6.此类问题还经常用到微元法求解。
? “绳+物”问题
【例题】如图所示,纤绳以恒定速率v沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸,
当纤绳与水面夹角为θ时,船靠岸的速度是
,若使船匀速靠岸,则纤
绳的速度是
。(填:匀速、加速、减速)
寻 找 分 运 动 效 果
【答案】
v'
?
v
cos ?
v
v'
减速
? “绳+物”问题
【例题】如图所示,汽车沿水平路面以恒定速度v前进,则当拉绳与水平方
? “杆+物”问题 【例题】如图所示,滑块B以速度vB向左运动时,触点P的沿杆移动的速 度如何?
? 渡河问题
【例题】在一条流速恒定的河中,有一艘对水恒为v=5m/s运动的小船,先后垂 直河岸和沿岸往返同样距离2l=200m所花时间分别为t1=100s,t2=125s,则水速 u多大?
【解析】 小船垂直河岸做匀速直线运动的速度为:
v2 ? u2
往返距离2l的时间为: 小船沿河岸往返一次所需时间为:
专题——运动的合成与分解
研究运动的合成与分解,目的在于把一些复杂的运动简化为比较简单的直 线运动。
运动合成与分解的内容:位移、速度、加速度。 运动合成与分解的方法——平行四边形法则。
运动的合成与分解的解题要点: 1.在实际解题时,经常用到矢量三角形法,应注意掌握。 2.认真分析谁是合运动、谁是分运动。 (一般说来,能够观察到(真实)的运动是合运动) 3.要注意寻求分运动效果。 4.合运动与分运动具有:等时性、独立性、等效性。 5.分析此类问题的一般方法:运动合成分解法、微元法。
向成θ角时,被吊起的物体M的速度为vM=
。
寻找分运动效果
v
【答案】
vM
vM ? v ?cos?
? “绳+物”问题
【例题】如图所示,以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A,用细绳通过定滑轮拉动
物体B在水平桌面上运动,当绳与水平面夹角为θ时,物体B的速率
为
,
B
?
v
寻找分运动效果
【答案】 vB=vsinθ
A
v sin ?
运动矢量分析
40m v水
【答案】 vmin ? 2.4m / s
? 渡河问题
【例题】小孩游泳的速度是河水流速的二分之一,河宽d=100m,问小孩向 什么方向游向对岸,才能使他被河水冲行的距离最短?这最短的距离是多少?
运
动
100m
矢
量
?
分
v水
析
【答案】 ? ? 600 smin ? 100 3 ? 173m
请思考: 要使小船能够到达正对岸,小船在静水中的速度应满足什么条件?
?渡河问题 运动矢量分析
300m v水
【答案】 tmin ? 300s smin ? 900m
? 渡河问题 【例题】一人横渡40米宽的河,河水流速3 m/s,下游距下水30米处有一拦河 坝,为保证安全渡河,此人相对于水的速度至少为多少?
两式相比得:
t1 ? t2
1?
u2 v2
t1 ?
2l ? 2l
v2 ? u2
v
1?
u2 v2
t2
?
l v?
u
?
l v?
u
?
2l
v????1 ?
u2 v2
????
所以:
u?v
1?
????
t1 t2
????2
?
3m /
s
? “绳+物”问题
【问题综述】 此类问题的关键是: 1.准确判断谁是合运动,谁是分运动;实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动; 3.一般情况下,分运动表现在: ①沿绳方向的伸长或收缩运动; ②垂直于绳方向的旋转运动。 4.根据运动效果认真做好运动矢量图,是解题的关键。 5.对多个用绳连接的物体系统,要牢记在绳的方向上的速度大小相等。 6.此类问题还经常用到微元法求解。
沿水流方向:速度为v∥=v1+v2cosθ的匀速直线运动 垂直河岸方向:速度为v⊥=v2sinθ的匀速直线运动(渡河) ①欲使船垂直渡河,v∥=0 ②欲使船垂直渡河时间最短,θ=900
v2
v2 v2
?
v1
【方法提示】 根据运动效果认真做好运动
矢量图,是解题的关键。
? 渡河问题
【例题】一船准备渡河,已知水流速度为v0=1m/s,船在静水中的航速为v' =2m/s, 则:
? ? ?
vx vy
? ?
v0 v0
?
gt
?? x ? v0t
? ??
y
?
v0t
?
1 2
gt 2
解题时,认真作出矢量图,注意物理量的方向。
专题——运动的合成与分解
【例题】一个倾角为θ的矩形光滑斜面,边长如图所示,今在M点沿水平方向瞬时 击出一个小球,要使小球正好滚至斜面底部的N点,则小球的初速度v0应为多少?
运动矢量分析
v v'
?
v0
【答案】①θ=600
②垂直于河岸
v v'
v0
? 渡河问题
【例题】宽300米,河水流速3m/s,船在静水中的航速为1m/s,则该船渡河的
最短时间为
,渡河的最短位移为
。
运动矢量分析
【答案】 tmin ? 300s smin ? 900m
专题——运动的合成与分解
运动的合成与分解应用实例——抛体运动 1.平抛运动(常规)分解为:
①水平方向的匀速直线运动; ②竖直方向的自由落体运动。
2.斜抛运动(常规)分解为:
? ? ?
vx vy
? ?
v0 gt
?? x ? v0t
? ??
y
?
1 2
gt 2
①水平方向的匀速直线运动; ②竖直方向的竖直上抛运动。
M v0
L1 L2
水平方向:
?
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ斜面方向:
N
【答案】
v0
?
L2 2 L1
2L1 g sin ?
L2 ? v0t
L1
?
1 2
g sin ?
?t 2
专题——运动的合成与分解
一.渡河问题 二.“绳+物”问题 三.“杆+物”问题 四.“物+影”问题 五.相对运动 六.两杆交点的运动
? 渡河问题
【问题综述】 v1为水流速度,v2为船相对于静水的速度,θ为v1与v2的夹角,d为河宽。
v
? “绳+物”问题
【例题】如图所示,A、B两物体用细绳相连,在水平面上运动,当α=450,
β=300时,物体A的速度为2 m/s,这时B的速度为
。
寻找分运动效果
v绳
B?
vB
【答案】
vB
?
2 3
6?m / s?
?A
vA
v绳
? “杆+物”问题
【问题综述】 此类问题的关键是: 1.准确判断谁是合运动,谁是分运动;实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动; 3.一般情况下,分运动表现在: ①沿杆方向的运动; ②垂直于杆方向的旋转运动。 4.根据运动效果认真做好运动矢量图,是解题的关键。 5.要牢记在杆上各点沿杆的方向上的速度相等。 6.此类问题还经常用到微元法求解。
? “绳+物”问题
【例题】如图所示,纤绳以恒定速率v沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸,
当纤绳与水面夹角为θ时,船靠岸的速度是
,若使船匀速靠岸,则纤
绳的速度是
。(填:匀速、加速、减速)
寻 找 分 运 动 效 果
【答案】
v'
?
v
cos ?
v
v'
减速
? “绳+物”问题
【例题】如图所示,汽车沿水平路面以恒定速度v前进,则当拉绳与水平方
? “杆+物”问题 【例题】如图所示,滑块B以速度vB向左运动时,触点P的沿杆移动的速 度如何?
? 渡河问题
【例题】在一条流速恒定的河中,有一艘对水恒为v=5m/s运动的小船,先后垂 直河岸和沿岸往返同样距离2l=200m所花时间分别为t1=100s,t2=125s,则水速 u多大?
【解析】 小船垂直河岸做匀速直线运动的速度为:
v2 ? u2
往返距离2l的时间为: 小船沿河岸往返一次所需时间为:
专题——运动的合成与分解
研究运动的合成与分解,目的在于把一些复杂的运动简化为比较简单的直 线运动。
运动合成与分解的内容:位移、速度、加速度。 运动合成与分解的方法——平行四边形法则。
运动的合成与分解的解题要点: 1.在实际解题时,经常用到矢量三角形法,应注意掌握。 2.认真分析谁是合运动、谁是分运动。 (一般说来,能够观察到(真实)的运动是合运动) 3.要注意寻求分运动效果。 4.合运动与分运动具有:等时性、独立性、等效性。 5.分析此类问题的一般方法:运动合成分解法、微元法。
向成θ角时,被吊起的物体M的速度为vM=
。
寻找分运动效果
v
【答案】
vM
vM ? v ?cos?
? “绳+物”问题
【例题】如图所示,以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A,用细绳通过定滑轮拉动
物体B在水平桌面上运动,当绳与水平面夹角为θ时,物体B的速率
为
,
B
?
v
寻找分运动效果
【答案】 vB=vsinθ
A
v sin ?
运动矢量分析
40m v水
【答案】 vmin ? 2.4m / s
? 渡河问题
【例题】小孩游泳的速度是河水流速的二分之一,河宽d=100m,问小孩向 什么方向游向对岸,才能使他被河水冲行的距离最短?这最短的距离是多少?
运
动
100m
矢
量
?
分
v水
析
【答案】 ? ? 600 smin ? 100 3 ? 173m
请思考: 要使小船能够到达正对岸,小船在静水中的速度应满足什么条件?
?渡河问题 运动矢量分析
300m v水
【答案】 tmin ? 300s smin ? 900m
? 渡河问题 【例题】一人横渡40米宽的河,河水流速3 m/s,下游距下水30米处有一拦河 坝,为保证安全渡河,此人相对于水的速度至少为多少?
两式相比得:
t1 ? t2
1?
u2 v2
t1 ?
2l ? 2l
v2 ? u2
v
1?
u2 v2
t2
?
l v?
u
?
l v?
u
?
2l
v????1 ?
u2 v2
????
所以:
u?v
1?
????
t1 t2
????2
?
3m /
s
? “绳+物”问题
【问题综述】 此类问题的关键是: 1.准确判断谁是合运动,谁是分运动;实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动; 3.一般情况下,分运动表现在: ①沿绳方向的伸长或收缩运动; ②垂直于绳方向的旋转运动。 4.根据运动效果认真做好运动矢量图,是解题的关键。 5.对多个用绳连接的物体系统,要牢记在绳的方向上的速度大小相等。 6.此类问题还经常用到微元法求解。
沿水流方向:速度为v∥=v1+v2cosθ的匀速直线运动 垂直河岸方向:速度为v⊥=v2sinθ的匀速直线运动(渡河) ①欲使船垂直渡河,v∥=0 ②欲使船垂直渡河时间最短,θ=900
v2
v2 v2
?
v1
【方法提示】 根据运动效果认真做好运动
矢量图,是解题的关键。
? 渡河问题
【例题】一船准备渡河,已知水流速度为v0=1m/s,船在静水中的航速为v' =2m/s, 则:
? ? ?
vx vy
? ?
v0 v0
?
gt
?? x ? v0t
? ??
y
?
v0t
?
1 2
gt 2
解题时,认真作出矢量图,注意物理量的方向。
专题——运动的合成与分解
【例题】一个倾角为θ的矩形光滑斜面,边长如图所示,今在M点沿水平方向瞬时 击出一个小球,要使小球正好滚至斜面底部的N点,则小球的初速度v0应为多少?