运动的合成与分解PPT课件

《运动的合成与分解》抛体运动PPT优秀课件

第一部分内容：学习目标

1.理解合运动、分运动、运动的合成、运动的分解的概念，掌握运动的合成与分解的方法.

2.能运用运动的合成与分解的知识分析一些实际运动.

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运动的合成与分解PPT，第二部分内容：01梳理教材　夯实基础

一、一个平面运动的实例——观察蜡块的运动

1.建立坐标系

研究蜡块在平面内的运动，可以选择建立________坐标系.

如图1所示，以蜡块开始匀速运动的位置为________，以________的方向和

的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系.

2.蜡块运动的位置：玻璃管向右匀速平移的速度设为vx，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，在某时刻t，蜡块的位置P的坐标：x＝______，y＝_____.

3.蜡块运动的轨迹：将x、y消去t，得到________，可见蜡块的运动轨迹是一条______________.

4.蜡块运动的速度：大小v＝________，方向满足tan θ＝________.

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________________就是合运动，同时参与的几个运动就是分运动.

2.运动的合成与分解：________________的过程，叫作运动的合成；________________________的过程，叫作运动的分解.

3.运动的合成与分解遵循________法则.

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)两个夹角为90°的匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动.(　　)

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0.3 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37°角，如图2所示.若玻璃管的长度为0.9 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________m/s和_____m.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

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运动的合成与分解PPT，第三部分内容：02探究重点　提升素养

一、运动的合成与分解

1.合运动与分运动

(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，参与的几个运动就是分运动.

(2)物体实际运动的位移、速度、加速度是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.

2.合运动与分运动的四个特性

3.运动的合成与分解

(1)运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解.其合成、分解遵循平行四边形定则.

(2)对速度v进行分解时，不能随意分解，应按物体的实际运动效果进行分解.

例1　跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是

A.风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作

B.风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害

C.运动员下落时间与风力有关

D.运动员着地速度与风力无关

针对训练1　竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮.如图3所示，当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，第一次使玻璃管水平向右匀速运动，测得红蜡块运动到顶端所需时间为t1；第二次使玻璃管水平向右加速运动，测得红蜡块从下端运动到顶端所需时间为t2，则

A.t1＝t2

B.t1＞t2

C.t1＜t2

D.无法比较

例2　(多选)玻璃生产线的最后有一台切割机，能将一定宽度但很长的原始玻璃板按需要的长度切成矩形.假设送入切割机的原始玻璃板的宽度是L＝2 m，它沿切割机的轨道(与玻璃板的两侧边平行)以v1＝0.15 m/s的速度水平向右匀速移动；已知割刀相对玻璃板的切割速度v2＝0.2 m/s，为了确保割下的玻璃板是矩形，则相对地面

A.割刀运动的轨迹是一段直线

B.割刀完成一次切割的时间为10 s

C.割刀运动的实际速度大小为0.05____m/s

D.割刀完成一次切割的时间内，玻璃板的位移大小是1.5 m

二、合运动的性质与运动轨迹

1.分析两个互成角度的直线运动的合运动的性质时，应先求出合运动的合初速度v和合加速度a，然后进行判断.

(1)是否为匀变速的判断：

(2)曲、直判断：

2.两个互成角度的直线运动的合运动轨迹的判断：

轨迹在合初速度v0与合加速度a之间，且向加速度一侧弯曲.

例3　(多选)质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度－时间图像和y方向的位移－时间图像如图4所示，下列说法正确的是

A.质点的初速度为5 m/s

B.质点所受的合外力为3 N，做匀变速曲线运动

C.2 s末质点速度大小为6 m/s

D.2 s内质点的位移大小约为12 m

针对训练2　(2018·汕头市高一检测)质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度－时间图像分别如图5甲、乙所示，则下列说法正确的是

A.2 s末物体速度大小为7 m/s

B.物体所受的合外力大小为3 N

C.物体的初速度大小为5 m/s

D.物体初速度的方向与合外力方向垂直，做匀变速曲线运动

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运动的合成与分解PPT，第四部分内容：03随堂演练　逐点落实

1.(运动的合成和分解)(多选)关于运动的合成和分解，下列说法正确的是

A.合运动的时间就是分运动的时间之和

B.已知两分运动的速度大小，就可以确定合速度的大小

C.已知两分运动的速度大小和方向，可以用平行四边形定则确定合速度的大小和方向

D.若两匀速直线运动的速度大小分别为v1、v2，则合速度v大小的范围为|v1－v2|≤v≤v1＋v2

2.(运动的合成和分解)(2018·金华市十校高一下期末)在第十一届珠海国际航展上，歼－20战机是此次航展最大的“明星”.如图7，歼－20战机在降落过程中水平方向的初速度为60 m/s，竖直方向的初速度为6 m/s，已知歼－20战机在水平方向做加速度大小为2 m/s2的匀减速直线运动，在竖直方向做加速度大小为0.2 m/s2的匀减速直线运动，则歼－20战机在降落过程中，下列说法正确的是

A.歼－20战机的运动轨迹为曲线

B.经20 s，歼－20战机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等

C.在前20 s内，歼－20战机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等

D.歼－20战机在前20 s内，水平方向的平均速度为40 m/s

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《运动的合成与分解》抛体运动PPT优质课件

第一部分内容：核心素养目标

知道什么是分运动、什么是合运动；理解运动的合成与运动的分解；会利用平行四边形定则计算分速度、合速度及分位移、合位移。

利用所学知识会分析小船渡河的实际问题。

经历蜡块运动的探究过程，体会研究曲线运动的方法。

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运动的合成与分解PPT，第二部分内容：课前学习

知识点一　一个平面运动的实例

一条宽阔的大河上有两个码头A、B隔河正面相对。小明驾着小船从码头A出发，将一批货物运送到对岸的码头B。他驾船时始终保持船头指向与河岸垂直，但小明发现小船行驶的路线并不与河岸垂直，而是朝河的下游方向偏移到C位置，这是为什么呢？怎样来研究这种运动呢？

1.观察蜡块的运动　如图所示，蜡块的运动

2.建立坐标系

(1)对于直线运动——沿这条直线建立一维坐标系。

(2)对于平面内的运动——建立平面直角坐标系。

例如，蜡块的运动，以蜡块开始匀速运动的________为原点O，以___________的方向和___________的方向分别为x轴和y轴的正方向，建立平面____________。

3.蜡块运动的轨迹

坐标x＝ ______ ，

坐标y＝ ______ ，

消去t得y＝ ______ 。

4.蜡块运动的速度

(1)大小：v＝__________。

(2)方向：用速度矢量v与x轴正方向的夹角θ来表示，它的正切值为tan θ＝________。

知识点二　运动的合成与分解

1.合运动与分运动

(1)合运动：合运动是指在具体问题中，物体实际所做的运动。

(2)分运动：分运动是指沿某一方向具有某一效果的运动。

2.运动的合成与分解

由分运动求合运动叫作_______________；反之，由合运动求分运动叫作_______________ ，即：

3.运动的合成与分解所遵循的法则

位移、速度、加速度都是矢量，对它们进行合成与分解时遵循____________定则。

(1)所有分运动的总效果与合运动的效果相同，两者可以相互替代。

(2)同一时间内、同一物体参与的运动才能进行合成。

(3)合速度的大小可能大于、也可能小于、也可能等于分速度的大小。

(1)物体实际运动的位移、速度、加速度分别称为合位移、合速度、合加速度，物体分运动的位移、速度、加速度分别称为分位移、分速度、分加速度。

(2)在运动的合成与分解时所作的平行四边形中，合运动对应平行四边形的对角线。

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运动的合成与分解PPT，第三部分内容：核心探究

核心要点一　运动的合成与分解

[问题探究]　

(1)如何区分导弹的合运动与分运动？

(2)合运动的时间等于分运动的时间之和吗？

答案　(1)导弹沿实际轨迹的运动为合运动。导弹在水平方向上和竖直方向上的运动为分运动。

(2)不相等，合运动的时间等于各分运动的时间。

[试题案例]

 [例1] 如图所示，在某次演习中，演习直升机空投物资。直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开飞机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5 m/s①。若飞机停留在离地面100 m高处空投物资，由于水平风的作用，使降落伞和物资获得1 m/s的水平向东的速度②。

求：(结果可保留根式)

(1)物资在空中运动的时间;

(2)物资落地时速度的大小；

(3)物资在下落过程中水平方向移动的距离。

【审题指导】 

①竖直方向上速度为5 m/s，即vy＝5 m/s

②水平方向上获得1 m/s的速度，即vx＝1 m/s

方法总结　运动合成与分解问题的解题思路

(1)确定合运动方向(实际运动方向)。

(2)分析合运动的运动效果。

(3)依据合运动的实际效果确定分运动的方向。

(4)利用平行四边形定则、三角形定则或正交分解法作图，将合运动的速度、位移、加速度分别分解到分运动的方向上。

[针对训练1] 竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮。现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动方向与水平方向成30°角，如图所示。若玻璃管的长度为1.0 m，则可知当红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为(　　)

A.0.1 m/s，1.7 m B.0.17 m/s，1.0 m

C.0.17 m/s，1.7 m D.0.1 m/s，1.0 m

核心要点二　小船渡河问题

[要点归纳]

1.小船参与的两个分运动

 (1)船相对水的运动(即船在静水中的运动)，它的方向与船头的指向相同。

(2)船随水漂流的运动，它的方向与河岸平行。

2.两类最值问题

(1)渡河时间最短问题

[例2]某条河宽度为700 m，河水均匀流动，流速为2 m/s。若小船在静水中的运动速度     为4 m/s，则小船的船头向哪个方向行驶才能恰好到达河的正对岸？

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《运动的合成与分解》抛体运动PPT

第一部分内容：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。

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运动的合成与分解PPT，第二部分内容：内容解析

概念：运动、速度概念及分解

合运动：运动物体的实际运动；

合速度V：运动物体的实际速度；

分运动：与合运动等效的物体参与的几个方向的运动；

分速度：合速度V等效的分矢量(VX 、VY );

运动合成分解:

合运动？分运动？

合运动和分运动具有等时性

小船渡河模型

①合运动与分运动：小船渡河时实际上参与了两个方向的分运动，即随水流的运动（水冲船的运动）和船在静水中的运动（运动方向为船头朝向的方向），船的实际运动是合运动。

②处理方法：

（1）根据运动的实际效果去分析；（2）利用正交分解法去分析。

我们以渡河时间最短为例，讲解两种方法。

方法1：若使小船渡河的时间最短，那么船在实际运动时，应使船头正对河岸行驶，如图甲所示，此时渡河时间为t= （d为河宽），此时小船一定在对岸下游处靠岸。

方法2：将船相对水的速度沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解，如图乙所示，则v水-v船cos θ为船实际沿水流方向的速度，v船sin θ为船垂直于河岸方向的速度。要使小船渡河时间最短，则应使v船sin θ最大，即当θ=90°（船头方向与河岸垂直）时，小船渡河时间最短，最短时间为t= 。

巧解关联速度问题

① “关联速度”特点

用绳、杆相牵连的物体，在运动过程中，两物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等。

② 常用的解题思路和方法

（1）先确定合运动的方向（物体实际运动的方向），然后分析这个合运动所产生的实际效果（一方面是使绳或杆伸缩的效果，另一方面是使绳或杆转动的效果）。

（2）确定两个分速度的方向（沿绳或杆方向的分速度和垂直于绳或杆方向的分速度）。

（3）按平行四边形定则将合速度进行分解，画出速度分解图。

（4）根据三角形的边角关系解三角形得到分速度大小。

注意：还可以依据速度投影定理分析，尽管不可伸长的杆或绳各点速度不同，但它们各点速度沿杆或绳方向的投影相同。

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运动的合成与分解PPT，第三部分内容：常考题型

题组一　运动的合成与分解

题1  ［2019·河南洛阳高一检测］如图甲所示，竖直放置、两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮的红蜡块。若红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块实际运动的方向与水平方向的夹角为37°，则：（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8） 

（1）根据题意可知玻璃管水平方向的移动速度为______m/s。

（2）如图乙所示，若红蜡块从A点匀速上浮的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的______。

A.直线PB.曲线Q       C.曲线R     D.无法确定

题2［2019•广东阳春一中高一检测］ 一物体在光滑水平面上运动，它在x轴方向和y轴方向上的两个分运动的速度—时间图象如图所示。（计算结果可保留根号）

（1）判断物体的运动性质；

（2）计算t=4.5 s时物体的速度大小；

（3）计算物体在前6 s内的位移大小。

题3 ［2019·云南玉溪江川区第二中学检测］一物体的运动规律是x=3t2 m，y=4t2 m，则下列说法中正确的是（　　）

①物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动

②物体的合运动是初速度为零、加速度为5 m/s2的匀加速直线运动

③物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s2的匀加速直线运动

④物体的合运动是加速度为5 m/s2的曲线运动

A.①②B.①③C.②D.④

题组二　小船渡河问题

题4［2019•南昌八一中学期末］一艘船在200 m宽的河中横渡，水流速度是2 m/s，船在静水中的航速是4 m/s，则

（1）小船怎样才能以最短时间渡过河去？用时多少？

（2）小船怎样才能以最短路程渡过河去？用时多少？

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