曲线运动运动的合成和分解省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第一节曲线运动运动合成与分解第一节曲线运动运动合成与分解第1页自主整理区自主整理区第2页一、曲线运动一、曲线运动1速度方向：速度方向：质质点在某一点速度方向，沿曲点在某一点速度方向，沿曲线线在在这这一一点点 。2运动性质：运动性质：做曲做曲线线运运动动物体，速度物体，速度 时时刻在刻在改改变变，所以曲，所以曲线线运运动动是是 运运动动。3曲线运动条件：曲线运动条件：物体所受物体所受 方向跟它速度方向跟它速度方向不在同一条直方向不在同一条直线线上或它上或它 方向与速度方向不在方向与速度方向不在一条直一条直线线上。上。4.轨轨迹位置符合迹位置符合“两两边夹边夹”标标准准(轨轨迹位于速度和力之迹位于速度和力之间间）。）。力指凹力指凹侧侧。力和速度力和速度夹锐夹锐角加速、角加速、钝钝角减速、直角速率不角减速、直角速率不变变。切线方向切线方向方向方向变速变速合外力合外力加速度加速度第3页1以下哪幅以下哪幅图图能正确描述能正确描述质质点运点运动动到到P点点时时速度速度v和加和加速度速度a方向关系方向关系()【解析解析】做曲线运动物体其速度方向在某点切线方向上，做曲线运动物体其速度方向在某点切线方向上，而加速度方向即所受合外力方向指向曲线凹侧，故而加速度方向即所受合外力方向指向曲线凹侧，故B、D错，错，A、C选项正确。选项正确。【答案答案】AC第4页二、运动合成与分解1基本概念相等相等 独立独立 完全相同完全相同 第5页2.分解标准分解标准依据运依据运动动 分解，也可采取分解，也可采取 。3遵照规律遵照规律位移、速度、加速度都是矢量，故它位移、速度、加速度都是矢量，故它们们合成与分解都合成与分解都遵照遵照 。两个分运。两个分运动动合成合成规规律以下表。律以下表。实际效果实际效果正交分解正交分解平行四边形定则平行四边形定则第6页2关于互成角度两个初速度不关于互成角度两个初速度不为为零匀零匀变变速直速直线线运运动动合运合运动动，以下，以下说说法正确是法正确是()A一定是直一定是直线线运运动动 B一定是抛物一定是抛物线线运运动动C可能是直可能是直线线运运动动，也可能是抛物，也可能是抛物线线运运动动 D以上以上说说法都不法都不对对【解解析析】两两个个运运动动初初速速度度合合成成、加加速速度度合合成成如如右右图图所所表表示示，当当a与与v重重合合时时，物物体体做做直直线线运运动动；当当a与与v不不重重合合时时，物物体体做做曲曲线线运运动动。因因为为题题目目没没有有给给出出两两个个运运动动加加速速度度和和初初速速度度详详细细数数值值及及方方向向，所所以以，以以上上两两种种情情况况都有可能，故正确答案为都有可能，故正确答案为C。运动性质决定于：运动性质决定于：a合合及合初速度。及合初速度。a合合为恒量则是匀变速运动（匀变直或匀变曲线运动）。为恒量则是匀变速运动（匀变直或匀变曲线运动）。不然是非匀变速。不然是非匀变速。a合合与与v0合合共线则是变速直（运动）。共线则是变速直（运动）。二者不共线则是变速曲线（运动）。二者不共线则是变速曲线（运动）。加减速度看夹角：锐角加速，钝角减速。加减速度看夹角：锐角加速，钝角减速。直角速率不变。直角速率不变。C第7页第8页1运动类型判断运动类型判断(1)判断物体是否做匀判断物体是否做匀变变速运速运动动，要分析合外力是否，要分析合外力是否为为恒力。恒力。(2)判断物体是否做曲判断物体是否做曲线线运运动动，要分析合外力是否与速度成一定，要分析合外力是否与速度成一定夹夹角。角。2运动类型分类运动类型分类(1)直直线线运运动动匀速直匀速直线线运运动动，条件：，条件：F合合0。匀匀变变速直速直线线运运动动，条件：，条件：F合合为为恒力且与速度同恒力且与速度同线线。非匀非匀变变速直速直线线运运动动，条件：，条件：F合合为变为变力且与速度同力且与速度同线线(2)曲曲线线运运动动匀匀变变速曲速曲线线运运动动，条件：，条件：F合合0，为为恒力且与速度不一恒力且与速度不一样线样线。非匀非匀变变速曲速曲线线运运动动，条件：，条件：F合合0，为变为变力且与速度不一力且与速度不一样线样线。第9页3两个直线运动合运动性质判断两个直线运动合运动性质判断依依据据合合加加速速度度方方向向与与合合初初速速度度方方向向判判定定合合运运动动是是直直线线运运动还动还是曲是曲线线运运动动。数学法数学法:写出两分运动位移表示式，然后消去时间写出两分运动位移表示式，然后消去时间t，看轨迹，看轨迹方程是否是一次函数。若是则直线运动，不然是曲线运动方程是否是一次函数。若是则直线运动，不然是曲线运动第10页 一一个个物物体体在在相相互互垂垂直直恒恒力力F1和和F2作作用用下下，由由静静止止开开始始运运动动，经经过过一段一段时间时间后，突然撤去后，突然撤去F2，则则物体运物体运动动情况将是情况将是()A物体做匀物体做匀变变速曲速曲线线运运动动 B物体做物体做变变加速曲加速曲线线运运动动C物体做匀速直物体做匀速直线线运运动动 D物体沿物体沿F1方向做匀加速直方向做匀加速直线线运运动动【解题切点解题切点】直线、曲线取决于直线、曲线取决于F合合与与v方向关系；是否方向关系；是否匀变速取决于合外力是否为恒力。匀变速取决于合外力是否为恒力。A【解解析析】物物体体在在相相互互垂垂直直恒恒力力F1和和F2作作用用下下，由由静静止止开开始始做做匀匀加加速速直直线线运运动动，其其速速度度方方向向与与F合合方方向向一一致致，经经过过一一段段时时间间后后，撤撤去去F2，协协力力为为F1，而而F1与与v不在同一直线上，故物体必做曲线运动。因为不在同一直线上，故物体必做曲线运动。因为F1恒定，恒定，a也恒也恒定，故应为匀变速曲线运动，选项定，故应为匀变速曲线运动，选项A正确。正确。【发散思维发散思维】运动性质取决于物体是否受到合外力或含有运动性质取决于物体是否受到合外力或含有加速度，以及合外力、加速度是否恒定。直线、曲线取决加速度，以及合外力、加速度是否恒定。直线、曲线取决于合外力、加速度与速度方向关系，若共线，则为直线，于合外力、加速度与速度方向关系，若共线，则为直线，不然为曲线。不然为曲线。第11页1(江苏单科江苏单科)如右如右图图所表示，一所表示，一块块橡皮用橡皮用细线悬细线悬挂于挂于O点，点，用用铅铅笔靠着笔靠着线线左左侧侧水平向右匀速移水平向右匀速移动动，运，运动动中一直保持中一直保持悬线悬线竖竖直，直，则则橡皮运橡皮运动动速度速度()A大小和方向均不大小和方向均不变变 B大小不大小不变变，方向改，方向改变变C大小改大小改变变，方向不，方向不变变 D大小和方向均改大小和方向均改变变 A【解析解析】笔匀速向右移动时，笔匀速向右移动时，x随时间均匀增大，随时间均匀增大，y随时随时间均匀减小，说明橡皮水平方向匀速运动，竖直方向也是间均匀减小，说明橡皮水平方向匀速运动，竖直方向也是匀速运动。所以橡皮实际运动是匀速直线运动。匀速运动。所以橡皮实际运动是匀速直线运动。第12页 (华中师大附中模拟华中师大附中模拟)如右如右图图所表示，汽所表示，汽车车向右沿向右沿水平面做匀速直水平面做匀速直线线运运动动，经过绳经过绳子提升重物子提升重物m。若不。若不计绳计绳子子质质量和量和绳绳子与滑子与滑轮间轮间摩擦，摩擦，则则在提升重物在提升重物过过程中，以下程中，以下相关判断正确是相关判断正确是()绳绳、杆等有、杆等有长长度物体，在运度物体，在运动过动过程中，其两端点速度通常是不一程中，其两端点速度通常是不一样样。但。但两端点速度是有两端点速度是有联络联络，称之，称之为为”关关联联”速度。速度。”关关联联”速度关系速度关系沿杆沿杆(或或绳绳)方向速度分量大小相等。方向速度分量大小相等。“连接体连接体”问题问题A重物加速上升重物加速上升 B重物减速上升重物减速上升C绳绳子子张张力不停减小力不停减小 D地面地面对对汽汽车车支持力增大支持力增大【解题切点解题切点】要分解要分解”合速度合速度”是汽车行驶实际速度，即水平向右。是汽车行驶实际速度，即水平向右。V1VVmVm=V1=Vc0s,减小、减小、Vm增大，加速。增大，加速。对于于m：T-mg=ma.斜率减小，加速度减小斜率减小，加速度减小vc0s第13页1船船实际实际运运动动是水流运是水流运动动和船相和船相对对静水运静水运动动合运合运动动。2三三种种速速度度：v1(船船在在静静水水中中速速度度或或划划船船速速度度)、v2(水水流流速速度度)、v(船船实际实际速度速度)。小船过河问题小船过河问题普通情况：普通情况：1）过河时间：）过河时间：t=L/V=L/V1Sin结论：垂直划船：垂直划船时间最短（最短（V1垂直岸，垂直岸，=900.）最短最短时间t=L/V1.与与V2无关。无关。2）随水漂移位移：）随水漂移位移：x=(V2-V1C0S)t3)对岸位移：岸位移：S=x2+L2.LV2V1第15页结论：结论：垂直划船时间最短垂直划船时间最短垂直渡河（合速度垂直岸）位移最短。垂直渡河（合速度垂直岸）位移最短。垂渡条件垂渡条件:1.V1V2.2.V2=V1C0S 3.偏向上游划船偏向上游划船VCOSV1VV2第16页(3)过过河路径最短河路径最短(v2v1时时)：合速度不可能垂直于河岸，无：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河。确定方法以下：如右法垂直渡河。确定方法以下：如右图图所表示，以所表示，以v2矢量末端矢量末端为为圆圆心，以心，以v1矢量大小矢量大小为为半径画弧，从半径画弧，从v2矢量始端向矢量始端向圆圆弧弧作切作切线线，则则合速度沿此切合速度沿此切线线方向航程最短。方向航程最短。3三种情况三种情况辅助圆法：辅助圆法：已知一矢量已知一矢量V2和一矢量大小和一矢量大小第17页 (海海门门模模拟拟)小小船船匀匀速速横横渡渡一一条条河河流流。若若船船头头垂垂直直于于对对岸岸航航行行，在在出出发发后后10 min抵抵达达对对岸岸下下游游120 m处处；若若船船头头保保持持与与河河岸岸成成角角向向上上游游航行，出航行，出发发后后12.5 min抵达正抵达正对对岸岸。求：。求：(1)水流速度；水流速度；(2)船在静水中速度；船在静水中速度；(3)河河宽宽度；度；(4)船船头头与河岸与河岸间夹间夹角角。【解题切点解题切点】小船过河要画出运动过程示意图，找到各方小船过河要画出运动过程示意图，找到各方向运动向运动v、x。普通情况：普通情况：1）过河时间：）过河时间：t=L/V=L/V1Sin结论：垂直划船：垂直划船时间最短（最短（V1垂直岸，垂直岸，=900.）最短最短时间t=L/V1.与与V2无关。无关。2）随水漂移位移：）随水漂移位移：x=(V2-V1C0S)t3)对岸位移：岸位移：S=x2+L2.第18页【解析解析】船头垂直于对岸航行时，如图所表示。船头垂直于对岸航行时，如图所表示。第19页随堂练习随堂练习第20页1一一质质点在某段点在某段时间时间内做曲内做曲线线运运动动，则这则这段段时间时间内内()A速度一定在不停地改速度一定在不停地改变变，加速度也一定不停地改，加速度也一定不停地改变变B速度一定在不停地改速度一定在不停地改变变，加速度能，加速度能够够不不变变C速度能速度能够够不不变变，加速度一定在不停地改，加速度一定在不停地改变变D速度能速度能够够不不变变，加速度也能，加速度也能够够不不变变【解析解析】质点做曲线运动，速度必定发生改变，则一定有质点做曲线运动，速度必定发生改变，则一定有加速度，且加速度与速度不共线，但加速度能够不变，如加速度，且加速度与速度不共线，但加速度能够不变，如平抛运动。平抛运动。【答案答案】B第21页2如右如右图图所表示，光滑水平面上一物体在一水平力作用下，所表示，光滑水平面上一物体在一水平力作用下，沿曲沿曲线线由由A运运动动到到B，当到，当到B点点时时，突然去掉水平力，突然去掉水平力，则则物物体在去掉水平力后将体在去掉水平力后将()A沿曲沿曲线线Ba运运动动B沿直沿直线线Bb运运动动C沿曲沿曲线线Bc运运动动 D马马上停上停顿顿运运动动【解析解析】去掉水平力，物体将沿去掉水平力，物体将沿B点切线做匀速直线点切线做匀速直线运动。运动。【答案答案】B若力若力F在在B突然反向呢？突然反向呢？第22页3(南京模拟南京模拟)物体在光滑水平面上受三个水平恒力物体在光滑水平面上受三个水平恒力(不共不共线线)作用作用处处于于平衡状平衡状态态，如右，如右图图所表示，当把其中一个水平所表示，当把其中一个水平恒力撤去恒力撤去时时(其余两个力保持不其余两个力保持不变变)，物体将，物体将()A物体一定做匀加速直物体一定做匀加速直线线运运动动B物体可能做匀物体可能做匀变变速直速直线线运运动动C物体可能做曲物体可能做曲线线运运动动D物体一定做曲物体一定做曲线线运运动动【解析解析】若剩下两个力协力与速度共线，则做匀变速直线若剩下两个力协力与速度共线，则做匀变速直线运动；若不共线，则做匀变速曲线运动。运动；若不共线，则做匀变速曲线运动。【答案答案】BC第23页4.如右如右图图某人游珠江，他以一定速度面部一直垂直江岸向某人游珠江，他以一定速度面部一直垂直江岸向对对岸游去。江中各岸游去。江中各处处水流速度相等，他游水流速度相等，他游过过旅程、旅程、过过江所江所用用时间时间与水速关系是与水速关系是()A水速大水速大时时，旅程，旅程长长，时间长时间长B水速大水速大时时，旅程，旅程长长，时间时间短短C水速大水速大时时，旅程，旅程长长，时间时间不不变变D旅程、旅程、时间时间与水速无关与水速无关普通情况：普通情况：1）过河时间：）过河时间：t=L/V=L/V1Sin结论：垂直划船：垂直划船时间最短（最短（V1垂直岸，垂直岸，=900.）最短最短时间t=L/V1.与与V2无关。无关。2）随水漂移位移：）随水漂移位移：x=(V2-V1C0S)t3)对岸位移：岸位移：S=x2+L2.【解析解析】过河速度一定，则时间一定；若水速加大，沿河岸位过河速度一定，则时间一定；若水速加大，沿河岸位移增大，旅程变大。移增大，旅程变大。【答案答案】C第24页5某某质质点运点运动动速度在速度在x、y方向分量方向分量vx、vy与与时间时间关系如关系如下列下列图图所表示，已知所表示，已知x、y方向相互垂直，方向相互垂直，则则4 s末末该质该质点速度和点速度和位位移大小各是多少？移大小各是多少？第25页第26页