1.2 研究平拋運動的規(guī)律(一) 課件

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1、 學(xué) 習(xí) 目 標(biāo) 定 位知 道 什 么 是 運 動 的 合 成 與 分 解 ， 理 解 合 運 動 與 分 運 動 等 有關(guān) 物 理 量 之 間 的 關(guān) 系 .會 確 定 互 成 角 度 的 兩 個 分 運 動 的 合 運 動 的 運 動 性 質(zhì) 會 分 析 小 船 渡 河 問 題 .會 分 析 繩 、 桿 連 接 的 關(guān) 聯(lián) 物 體 的 速 度 問 題 .學(xué) 習(xí) 探 究 區(qū)一 、 運 動 的 合 成 與 分 解二 、 合 運 動 運 動 性 質(zhì) 的 判 斷三 、 船 渡 河 的 運 動四 、 關(guān) 聯(lián) 物 體 速 度 的 分 解一 、 運 動 的 合 成 與 分 解(1)如 果 物 體 同 時

2、 參 與 了 幾 個 運 動 ， 那 么 物 體 的 運 動 就 是 合 運 動 ， 參 與 的 幾 個 運 動 就 是 分 運 動 (2)實 際 運 動 的 位 移 、 速 度 、 加 速 度 就 是 它 的 合 位 移 、 合 速 度 、 合 加 速 度 ， 而 分 運 動 的 位 移 、 速 度 、 加 速 度 是 它 的 分 位 移 、 分 速 度 、 分 加 速 度 實 際 發(fā) 生一 、 運 動 的 合 成 與 分 解(1)等 時 性 ： 合 運 動 與 分 運 動 經(jīng) 歷 的 時 間 一 定 ， 即 同 時 開 始 、 同 時 進 行 、 同 時 停 止 (2)獨 立 性 ： 一

3、個 物 體 同 時 參 與 幾 個 分 運 動 ， 分 運 動 各 自 進 行 ， _ 影 響 (3)等 效 性 ： 合 運 動 是 由 各 分 運 動 共 同 產(chǎn) 生 的 總 運 動 效 果 ， 合 運 動 與 各 分 運動 的 總 運 動 效 果 可 以 相 互 也 就 是 說 ， 合 運 動 的 位 移 s合 、 速 度 v合 、 加速 度 a合 分 別 等 于 對 應(yīng) 各 分 運 動 的 位 移 s分 、 速 度 v分 、 加 速 度 a分 的 矢 量 和 相 等 獨 立 互 不替 代 返 回二 、 合 運 動 運 動 性 質(zhì) 的 判 斷 如 圖 所 示 ， 豎 直 放 置 的 兩 端

4、 封 閉 的玻 璃 管 中 注 滿 清 水 ， 內(nèi) 有 一 個 紅 蠟 塊能 在 水 中 以 速 度 v勻 速 上 浮 紅 蠟 塊 從玻 璃 管 的 下 端 勻 速 上 浮 的 同 時 ， 使 玻璃 管 由 靜 止 水 平 向 右 做 勻 加 速 運 動 ，則 蠟 塊 的 軌 跡 可 能 是 圖 中 的 哪 條 ？問 題 設(shè) 計答 案 實 際 初 速 度 豎 直 向 上 vx0 0； a0vy00合 加 速 度 水 平 向 右 a合 、 v不 共 線 曲 線 運 動a合 指 向 曲 線 內(nèi) 側(cè)a合要 點 提 煉返 回分 析 兩 個 直 線 運 動 的 合 運 動 的 運 動 性 質(zhì) 時 ， 應(yīng)

5、 先 根 據(jù) 平 行 四 邊 形 定 則 ，求 出 合 運 動 的 合 初 速 度 v0和 合 加 速 度 a， 然 后 進 行 判 斷 1 判 斷 是 否 做 勻 變 速 運 動(1)若 a 0時 ， 物 體 沿 合 初 速 度 v0的 方 向 做 勻 速 直 線 運 動 (2)若 a0且 a恒 定 時 ， 做 勻 變 速 運 動 (3)若 a0且 a變 化 時 ， 做 非 勻 變 速 運 動 2 判 斷 軌 跡 的 曲 直(1)若 a與 速 度 共 線 ， 則 做 直 線 運 動 (2)若 a與 速 度 不 共 線 ， 則 做 曲 線 運 動 三 、 船 渡 河 的 運 動 已 知 某 船

6、 在 靜 水 中 的 速 率 為 v1 4 m/s，現(xiàn) 讓 船 渡 過 某 條 河 ， 假 設(shè) 這 條 河 的 兩 岸 是理 想 的 平 行 線 ， 河 寬 為 d 100 m， 河 水 的流 動 速 度 為 v2 3 m/s， 方 向 與 河 岸 平 行 試 分 析 ：(1)欲 使 船 以 最 短 時 間 渡 過 河 去 ， 船 的 航 向怎 樣 ？ 最 短 時 間 是 多 少 ？ 到 達 對 岸 的 位 置怎 樣 ？ 船 發(fā) 生 的 位 移 是 多 大 ？(2)欲 使 船 渡 河 過 程 中 的 航 行 距 離 最 短 ， 船的 航 向 又 應(yīng) 怎 樣 ？ 渡 河 所 用 時 間 是 多

7、少 ？ 關(guān) 于 最 短 時 間 ， 可 根 據(jù) 運 動 的獨 立 性 和 等 時 性 ， 當(dāng) 船 對 靜 水速 度 v1垂 直 河 岸 時 (如 圖 所 示 ) 垂直 河 岸 方 向 的 分 速 度 決 定 渡 河時 間 ， 有1sindt vv1 v合當(dāng) sin 1即 90 時 ， v 最 大 ， t最 小三 、 船 渡 河 的 運 動 解 析 ：(1)船 頭 垂 直 對 岸 ， 渡 河 時 間 最 短100 s425 sdt v船 的 位 移 為2 21 2 min 12 m+ 5s t v v到 達 對 岸 A處 ， 順 水 漂 流 的 位 移x v2tmin 3 25 m 75 m 已

8、 知 某 船 在 靜 水 中 的 速 率 為 v1 4 m/s，現(xiàn) 讓 船 渡 過 某 條 河 ， 假 設(shè) 這 條 河 的 兩 岸 是理 想 的 平 行 線 ， 河 寬 為 d 100 m， 河 水 的流 動 速 度 為 v2 3 m/s， 方 向 與 河 岸 平 行 試 分 析 ：(1)欲 使 船 以 最 短 時 間 渡 過 河 去 ， 船 的 航 向怎 樣 ？ 最 短 時 間 是 多 少 ？ 到 達 對 岸 的 位 置怎 樣 ？ 船 發(fā) 生 的 位 移 是 多 大 ？(2)欲 使 船 渡 河 過 程 中 的 航 行 距 離 最 短 ， 船的 航 向 又 應(yīng) 怎 樣 ？ 渡 河 所 用 時

9、間 是 多 少 ？三 、 船 渡 河 的 運 動 (2)v1 v2， 合 速 度 與 河 岸 垂 直 ，航 行 距 離 最 短 設(shè) 船 頭 與 河岸 成 角 21 3cos 4 vv 3arccos4 船 的 合 速 度 為 2 21 2 7 m/s合 v v v渡 河 時 間 ： 100s7 dt合 =v 已 知 某 船 在 靜 水 中 的 速 率 為 v1 4 m/s，現(xiàn) 讓 船 渡 過 某 條 河 ， 假 設(shè) 這 條 河 的 兩 岸 是理 想 的 平 行 線 ， 河 寬 為 d 100 m， 河 水 的流 動 速 度 為 v2 3 m/s， 方 向 與 河 岸 平 行 試 分 析 ：(1

10、)欲 使 船 以 最 短 時 間 渡 過 河 去 ， 船 的 航 向怎 樣 ？ 最 短 時 間 是 多 少 ？ 到 達 對 岸 的 位 置怎 樣 ？ 船 發(fā) 生 的 位 移 是 多 大 ？(2)欲 使 船 渡 河 過 程 中 的 航 行 距 離 最 短 ， 船的 航 向 又 應(yīng) 怎 樣 ？ 渡 河 所 用 時 間 是 多 少 ？要 點 提 煉小 船 渡 河 問 題 一 般 有 渡 河 時 間 最 短 和 航 程 最 短 兩 類 問 題 ：1 關(guān) 于 最 短 時 間 ， 可 根 據(jù) 運 動 等 時 性 原 理 由 船 對 靜 水 的 分 運 動 時 間 來求 解 ， 由 于 河 寬 一 定 ，

11、當(dāng) 船 對 靜 水 速 度 v1垂 直 河 岸 時 (如 圖 所 示 )， 垂 直河 岸 方 向 的 分 速 度 最 大 ， 所 以 必 有1mint d vv2v1 v合要 點 提 煉小 船 渡 河 問 題 一 般 有 渡 河 時 間 最 短 和 航 程 最 短 兩 類 問 題 ：2 關(guān) 于 最 短 航 程 ， 一 般 考 察 水 流 速 度 v2小 于 船 對 靜 水 速 度 v1的 情 況 較多 ， 此 種 情 況 船 的 最 短 航 程 就 等 于 河 寬 d， 此 時 船 頭 指 向 應(yīng) 與 上 游 河 岸成 角 (如 圖 所 示 )， 且 cos ； (若 v2 v1， 則 最 短

12、 航 程 s d， 此時 船 頭 指 向 應(yīng) 與 上 游 河 岸 成 角 ， 且 cos )21vv 21vv12vv v1v2 v合 返 回四 、 關(guān) 聯(lián) 物 體 速 度 的 分 解如 圖 所 示 ， 用 繩 子 把 小 船 拉 向 湖 的 岸 邊 ， 若 收 繩 的 速 度 v恒 定 不 變 ， 試 分析 在 靠 岸 過 程 中 ， 船 的 速 度 怎 樣 變 化 ？小 船 速 度 v船 有 兩 個 效 果 (兩 個 分 運 動 )一 是 沿 繩 方 向 的 平 動 ，二 是 垂 直 繩 方 向 的 轉(zhuǎn) 動 v v船 cos v v船 sin v船 vvcos船 vv船 的 速 度 逐 漸

13、 增 大 cos要 點 提 煉返 回繩 、 桿 等 連 接 的 兩 個 物 體 在 運 動 過 程 中 ， 其 速 度 通 常 是 不 一 樣 的 ， 但 兩者 的 速 度 是 有 聯(lián) 系 的 (一 般 兩 個 物 體 沿 繩 或 桿 方 向 的 速 度 大 小 相 等 )， 我們 稱 之 為 “關(guān) 聯(lián) ”速 度 解 決 此 類 問 題 的 一 般 步 驟 如 下 ：第 一 步 ： 先 確 定 合 運 動 ， 物 體 的 實 際 運 動 就 是 合 運 動 ；第 二 步 ： 確 定 合 運 動 的 兩 個 實 際 作 用 效 果 ： 一 是 沿 牽 引 方 向 的 平 動 效 果 ， 改 變

14、速 度 的 大 小 ； 二 是 沿 垂 直 于 牽 引 方 向 的 轉(zhuǎn) 動 效 果 ， 改 變 速 度 的 方 向 ；第 三 步 ： 按 平 行 四 邊 形 定 則 進 行 分 解 ， 作 好 運 動 矢 量 圖 ；第 四 步 ： 根 據(jù) 沿 繩 (或 桿 )牽 引 方 向 的 速 度 相 等 列 方 程 一 、 合 運 動 與 分 運 動 的 關(guān) 系典 例 精 析返 回例 1 關(guān) 于 運 動 的 合 成 ， 下 列 說 法 中正 確 的 是 ( )A 合 運 動 的 速 度 一 定 比 每 一 個 分 運動 的 速 度 大B 合 運 動 的 時 間 一 定 比 每 一 個 分 運動 的 時

15、間 大C 分 運 動 的 時 間 一 定 與 它 們 合 運 動的 時 間 相 等D 合 運 動 的 速 度 可 以 比 每 個 分 運 動的 速 度 小 CD 可 能 大 于 、 小 于 或 等 于 分 運 動分 運 動 與 合 運 動 具 有 等 時 性解 析二 、 合 運 動 性 質(zhì) 的 判 斷典 例 精 析返 回例 2 如 圖 所 示 的 塔 吊 臂 上 有 一 可 以 沿 水平 方 向 運 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 做 勻 速 直 線 運 動 的 同 時 ，吊

16、 鉤 將 物 體 B向 上 吊 起 ， A、 B之 間 的 距 離以 d=H -2t2(SI)(SI表 示 國 際 單 位 制 ， 式 中 H為 吊 臂 離 地 面 的 高 度 )規(guī) 律 變 化 ， 則 物 體 做( )A 速 度 大 小 不 變 的 曲 線 運 動B 速 度 大 小 增 大 的 曲 線 運 動C 加 速 度 大 小 、 方 向 均 不 變 的 曲 線 運 動D 加 速 度 大 小 、 方 向 均 變 化 的 曲 線 運 動 B物 體 水 平 :勻 速 直 線 運 動豎 直 :勻 加 速 直 線 運 動xv 0=0yvy 2t2 2=4m/syaa恒 定 且 與 v不 共 線B

17、C 解 析三 、 船 渡 河 的 運 動典 例 精 析返 回解 析例 3 在 漂 流 探 險 中 ， 探 險 者 駕 駛 摩 托 艇想 上 岸 休 息 假 設(shè) 江 岸 是 平 直 的 ， 江 水 沿江 向 下 游 流 去 ， 水 流 速 度 為 v1， 摩 托 艇 在靜 水 中 的 航 速 為 v2， 原 來 的 地 點 離 岸 邊 最近 處 O的 距 離 為 d.若 探 險 者 想 在 最 短 時 間內(nèi) 靠 岸 ， 則 摩 托 艇 登 陸 的 地 點 離 O點 的 距離 為 ( )A. B 0C. D.22 22 1d vv v12dvv 21dvv v1v2 v合運 動 的 獨 立 性 與

18、 等 時 性渡 河 最 短 時 間 為 ：2t d v離 O點 的 距 離 為 ：s v1t 12dvvC四 、 關(guān) 聯(lián) 物 體 速 度 的 分 解典 例 精 析返 回例 4 如 圖 所 示 ， 做 勻 速 直 線 運 動 的 汽 車A通 過 一 根 繞 過 定 滑 輪 的 長 繩 吊 起 一 重 物 B，設(shè) 重 物 和 汽 車 的 速 度 的 大 小 分 別 為 vB、 vA，則 ( )A vA vB B vA vBC vA vB D 重 物 B的 速 度 逐 漸 增 大 Av 繩v v兩 個 運 動 效 果 一 是 使 繩 子 伸 長二 是 使 繩 子 轉(zhuǎn) 動歸 屬 于 繩 子 頭 問 題

19、 ：實 際 速 度 為 合 速 度 關(guān) 聯(lián) vB vA cos CD cos課 堂 要 點 小 結(jié)1.運 動 的 合 成 與 分 解2.小 船 渡 河 問 題3.關(guān) 聯(lián) 物 體 速 度 的 分 解 ： 方 法 ： 平 行 四 邊 形 定 則合 運 動 與 分 運 動 的 關(guān) 系 ： 等 時 性 、 獨 立 性 、 等 效 性合 運 動 運 動 性 質(zhì) 的 判 斷最 短 時 間 ：最 短 船 程返 回min dt 河 寬船 vv船 v水 時 ： s船 程 min d河 寬v船 v水 時 ： s船 程 min d水 河 寬船vv沿 繩 或 桿 方 向 和 垂 直 于 繩 或 桿 方 向 分 解 實

20、 際速 度 ， 關(guān) 聯(lián) 物 體 沿 繩 或 桿 方 向 的 分 速 度 大 小相 等 自 我 檢 測 區(qū)1 2 3 41 (合 運 動 與 分 運 動 的 關(guān) 系 )對 于 兩 個分 運 動 的 合 運 動 ， 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A 合 運 動 的 速 度 大 小 等 于 兩 個 分 運 動 的 速 度 大 小 之 和B 合 運 動 的 速 度 一 定 大 于 某 一 個 分 運 動 的 速 度C 合 運 動 的 方 向 就 是 物 體 實 際 運 動 的 方 向D 由 兩 個 分 速 度 的 大 小 就 可 以 確 定 合 速 度 的 大 小C 1v2v 2 1= 合v

21、v v=合 實 際v v1v2v 1 2= +合v v v可 能 大 于 分 運 動 ，也 可 能 小 于 分 運 動還 需 要 知 道 分 運 動 的 方 向解 析 1 2 3 42 (合 運 動 運 動 性 質(zhì) 的 判 斷 )關(guān) 于 運 動 的 合成 ， 下 列 說 法 中 正 確 的 是 ( )A 兩 個 直 線 運 動 的 合 運 動 ， 一 定 是 直 線 運 動B 兩 個 直 線 運 動 的 合 運 動 ， 可 能 是 曲 線 運 動C 兩 個 互 成 角 度 的 勻 速 直 線 運 動 的 合 運 動 ， 一 定 是 勻 速 直 線 運 動D 兩 個 互 成 角 度 的 勻 加

22、速 直 線 運 動 的 合 運 動 ， 一 定 是 勻 加 速 直 線 運 動 a合 與 v合方 向取 決 于 共 線 直 線 運 動不 共 線 曲 線 運 動a1=0 a2=0 a合 =0v 1恒 定 v 2恒 定 v 合 恒 定 勻 速直 線v 2 v 1v 合a 1a 合a2勻 加 速 直 線 v 2 v 1v 合a 1a 合a2勻 加 速 曲 線BC 解 析 1 2 3 43 (關(guān) 聯(lián) 物 體 速 度 的 分 解 )如 圖 所 示 ，中 間 有 孔 的 物 塊 A套 在 光 滑 的 豎 直 桿 上 ，通 過 滑 輪 用 不 可 伸 長 的 輕 繩 將 物 體 拉 著勻 速 向 上 運

23、動 則 關(guān) 于 拉 力 F及 拉 力 作用 點 的 移 動 速 度 v的 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A F不 變 、 v不 變B F增 大 、 v不 變C F增 大 、 v增 大D F增 大 、 v減 小 mgFN1F2FFcos m g受 力 分 析 受 力 平 衡 cos F解 析 1 2 3 43 (關(guān) 聯(lián) 物 體 速 度 的 分 解 )如 圖 所 示 ，中 間 有 孔 的 物 塊 A套 在 光 滑 的 豎 直 桿 上 ，通 過 滑 輪 用 不 可 伸 長 的 輕 繩 將 物 體 拉 著勻 速 向 上 運 動 則 關(guān) 于 拉 力 F及 拉 力 作用 點 的 移 動 速 度 v

24、的 下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A F不 變 、 v不 變B F增 大 、 v不 變C F增 大 、 v增 大D F增 大 、 v減 小D 物vv v物 cos 運 動 分 析 cos v分 解 速 度 vv解 析 1 2 3 44 小 船 在 200 m寬 的 河 中 橫 渡 ， 水流 速 度 是 2 m/s， 小 船 在 靜 水 中 的 航速 是 4 m/s.求 ：(1)要 使 小 船 渡 河 耗 時 最 少 ， 應(yīng) 如 何航 行 ？ 最 短 時 間 為 多 少 ？(2)要 使 小 船 航 程 最 短 ， 應(yīng) 如 何 航 行 ？最 短 航 程 為 多 少 ？ 垂 直 河 岸分 速 度 最 大(1)船 頭 朝 正 對 岸 耗 時 最 少min 200 s4 50sdt 船 v v水v船 v合d(2)v合 垂 直 對 岸 ， 航 程 最 短 為 d2 1cos 4 2 水船 vv 解 得 60 v水v船 v合1 2 3 4