曲线运动.ppt

5.15.1曲曲线运运动曲曲线运运动的位移的位移1 1曲曲线运运动：运：运动轨迹是曲迹是曲线的运的运动叫做曲叫做曲线 运运动2 2坐坐标系的系的选择研究物体在平面内做曲研究物体在平面内做曲线运运动时应选择平面直角平面直角坐坐标系系3如上如上图所示，当物体到达位置所示，当物体到达位置A A(x xA A，y yA A)时，其相，其相对抛出点的位移抛出点的位移大小大小L L_，方向方向 .1 1.曲曲线线运运动动在某一在某一时时刻的速度方向：刻的速度方向：微粒沿什么方向微粒沿什么方向飞出出？一、曲一、曲线运运动的速度的速度结论：质点在某一点的速度方向，沿曲点在某一点的速度方向，沿曲线在在这一点的一点的切切线方向。方向。2.2.曲曲线运运动在某一在某一时刻的速度方向：刻的速度方向：曲曲线运运动特征：速度方向一定改特征：速度方向一定改变即：曲即：曲线运运动一定是一定是变速运速运动，加速度不加速度不为零零思考：物体做直思考：物体做直线运运动的条件的条件合力（或加速度）与速度在一条直合力（或加速度）与速度在一条直线上上问题：物体在什么条件下做曲：物体在什么条件下做曲线运运动？二二.物体做曲物体做曲线运运动的条件的条件合力的方向与它的速度合力的方向与它的速度方向不在同一直方向不在同一直线上上物体的加速度方向与速度方向不在同一直物体的加速度方向与速度方向不在同一直线上上1.从力的角度来从力的角度来说：2.2.从运从运动学的角度来学的角度来说：3.3.合力的方向特征：合力的方向特征：合力指向曲合力指向曲线的凹的凹侧三三.曲曲线运运动的描述与研究方法的描述与研究方法1 1描述曲描述曲线运运动的物理量：的物理量：（1 1）位移）位移xyoA位移与速度位移与速度三、曲三、曲线运运动的描述与研究方法的描述与研究方法1 1、描述曲、描述曲线运运动的物理量：位移与速度的物理量：位移与速度（2 2）速度）速度yoAx2 2、研究方法：、研究方法：运运动的合成与分解的合成与分解VxVyV四四.运运动的合成与分解的合成与分解1.1.合运合运动与分运与分运动合运合运动:物体的物体的实际运运动分运分运动:用来替代用来替代实际运运动 的几个运的几个运动2.2.合运合运动与分运与分运动之之间的关系的关系b.b.等等时性性c.c.分运分运动的独立性的独立性a.a.合运合运动与分运与分运动的等效性的等效性V VV VX XV VY Y注：合运注：合运动与分运与分运动并非并存关系并非并存关系d.d.都遵循平行四都遵循平行四边行定行定则五五.曲曲线运运动的研究方法的研究方法如何将物体的如何将物体的实际运运动（即合运（即合运动）分解）分解按按实际作用效果分解作用效果分解六：两个六：两个互成角度互成角度的直的直线运运动的合运的合运动1.1.两个匀速直两个匀速直线运运动合成合成为2.2.一个匀速直一个匀速直线运运动与一个匀与一个匀变速直速直线运运动合成合成为3.3.两个匀两个匀变速直速直线运运动的合运的合运动为匀速直匀速直线运运动匀匀变速曲速曲线运运动 匀匀变速直速直线运运动或匀或匀变速曲速曲线运运动V V0202V V0101V V0 0a1a2（一）小船渡河（一）小船渡河问题1 1先确定合运先确定合运动和分运和分运动小船的小船的实际运运动(站在岸上的人看到的运站在岸上的人看到的运动)为合运合运动；同同时参与的两个分运参与的两个分运动中，一个是船相中，一个是船相对于静水的运于静水的运动，它的方向与船身指向相同，另一个是船随水漂流，它的方向与船身指向相同，另一个是船随水漂流的运的运动，它的方向与河岸平行，船在水中的合运，它的方向与河岸平行，船在水中的合运动(实际相相对地面的运地面的运动)是上述两个分运是上述两个分运动的合成的合成七：运七：运动描述的描述的实例例2 2分情况分情况讨论小船渡河小船渡河问题第一种情况：船速大于水速，即第一种情况：船速大于水速，即v v2 2vv1 1.(.(设水流速度水流速度为v v1 1，船在静水中速度，船在静水中速度为v v2 2，河，河宽为d)d)(1)(1)怎怎样才能使渡河才能使渡河时间最短最短由分运由分运动与合运与合运动的等的等时性知，性知，让船船头垂直垂直对岸运岸运动即即可可(如下如下图所示所示)船船头的指向与船的指向与船的的实际航向不同航向不同2dt最短最短vx2ACx2BCx2ABv2v21v22tan v2v1|AC|v|BC|v1(2)(2)怎怎样才能使渡河位移最短才能使渡河位移最短 小船的运小船的运动为实际运运动，要使，要使实际运运动位移位移最短只要使合位移最短即可，位移最短最短只要使合位移最短即可，位移最短为河河宽d,d,船船头须向上游向上游倾斜一定角度斜一定角度(如下如下图所示所示)X最短最短dv2cos v1t渡渡dv2sin dv22v21；tan vv1(vv2sin )第二种情况：船速小于水速，即：第二种情况：船速小于水速，即：V V2 2VV1 1(1)(1)怎怎样才能使渡河才能使渡河时间最短最短 只要使船只要使船头沿垂直沿垂直对岸航行就可以岸航行就可以(2)(2)怎怎样使渡河位移最短使渡河位移最短 2dt最短最短v绳及杆的速度分解v1v2v沿沿绳方向使方向使绳伸伸长垂直于垂直于绳方向使方向使绳转动绳(杆杆)模型模型绳（杆）（杆）端速度分解原端速度分解原则：沿着沿着绳(杆杆)和垂直和垂直绳(杆杆)则V与与V1的关系的关系为？注：注：绳(杆杆)两端速度两端速度大小一般不相等，但大小一般不相等，但两端沿两端沿绳(杆杆)方向速方向速度一定相等度一定相等V1=VCOS【例例例例题题】如如图所示，以速度所示，以速度v v沿沿竖直杆匀速下滑的物体直杆匀速下滑的物体A A，用，用细绳通通过定滑定滑轮拉拉动物体物体B B在水平桌面上运在水平桌面上运动，当，当绳与水平面与水平面夹角角为时，物体，物体B B的速率的速率为 。【答案答案】vB=vsin寻寻找分运找分运找分运找分运动动效果效果效果效果v “绳绳+物物物物”问题问题【例例例例题题】如如图所示，所示，A A、B B两物体用两物体用细绳相相连，在水平，在水平面上运面上运动，当，当=45=450 0，=30=300 0时，物体，物体A A的速度的速度为2 2 m/sm/s，这时B B的速度的速度为 。寻寻找分运找分运找分运找分运动动效果效果效果效果【答案答案答案答案】v “绳绳+物物物物”问题问题【例例例例题题】如如图所示所示,杆杆ABAB它的两端在地板和它的两端在地板和竖直直墙壁上，壁上，现拉拉A A端由端由图示位置以速率示位置以速率v v匀速向右运匀速向右运动，B B端滑端滑动的速度是的速度是 。寻寻找分运找分运找分运找分运动动效果效果效果效果v “杆杆杆杆+物物物物”问题问题VcosVcosV VB Bcoscos【例例例例题题】如如图所所示示，滑滑块B B以以速速度度v vB B向向左左运运动时，触点触点P P的沿杆移的沿杆移动的速度如何？的速度如何？【答案答案答案答案】寻寻找分运找分运找分运找分运动动效果效果效果效果v “杆杆杆杆+物物物物”问题问题切割玻璃：切割玻璃：玻璃生玻璃生产线上，上，宽8 8米的成型玻璃板以米的成型玻璃板以3m/s3m/s的的速度速度连续不断地向前行不断地向前行进，在切割工序，在切割工序处，金，金刚钻的割刀速度的割刀速度为5m/s5m/s，为了使割下的玻璃板都成了使割下的玻璃板都成规定定尺寸的矩形，金尺寸的矩形，金刚钻割刀的割刀的轨道道应如何控制？切割如何控制？切割一次的一次的时间是多是多长？