資源簡介

第1節　 運動的合成與分解
第二章　拋體運動
教學目標
車輛在彎曲的高架橋上、在彎曲的盤山公路上的運動軌跡是什么圖線？繞地球運動的衛星的運動軌跡是什么圖線？
新課引入
1、曲線運動：軌跡是曲線的運動叫做曲線運動。
思考：物體在什么情況下才做曲線運動呢？
一、認識曲線運動
（1）讓鋼球從斜槽上沿直線下滑，在水平面上做直線運動。
（2）在鋼球運動路線的正前方或旁邊放一塊磁鐵觀察鋼球的運動。
實驗結論：當物體受到的合力的方向與速度方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動。
觀察鋼球的運動軌跡
v0
F
2.物體做曲線運動的條件：
當物體所受合力的方向和它的速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。
v
3. 物體所受合外力的方向指向曲線的內側
做曲線運動的物體運動軌跡、速度方向與其所受合外力方向三者位置關系如何？
如何判斷曲線運動的速度方向呢？
（1）從砂輪上打磨下來熾熱的微粒沿什么方向飛出?
微粒從砂輪邊緣的切線方向飛出
（2）撐開帶有雨滴的雨傘繞柄旋轉，傘邊緣上的水滴如何運動？
水滴從雨傘邊緣的切線方向飛出
問題與思考
（1）在水平桌面上放一張白紙，白紙上擺一條由幾段稍短的弧形軌道組合而成的彎道。
（2）使表面沾有紅色印泥的鋼球以一定的初速度從彎道的C端滾入，鋼球從出口A離開后會在白紙上留下一條運動的痕跡，即為鋼球在A點的運動方向。
（3）拆去一段軌道，出口改在B。用同樣的方法可以記錄鋼球在B點的運動方向。
思考討論：白紙上的印跡與軌道（曲線）有什么關系？
白紙上的印跡與軌道（曲線）相切。
觀察做曲線運動物體的速度方向
C
B
A
A
B
C
D
分析：曲線上的某處A點的瞬時速度，可在A不久的下一個時刻（不遠處）取一D點，求AD的平均速度來近似表示A點的瞬時速度，如果時間取得更短，這種近似更精確，如時間趨近于零，那么AD間的平均速度即為A點的瞬時速度。
結論：做曲線運動物體的速度方向是曲線上的某一點切線方向。
理論探究：一般曲線運動的速度方向
曲線運動中速度的方向是時刻改變的，質點在某一點（或某一時刻）的速度方向沿曲線在這一點的切線方向。
v1
v2
v3
v4
4、曲線運動的方向
觀察思考：在你的面前有一條寬闊的大河，設想你正駕駛著一條小船過河，你雖然始終保持船的航向與河岸垂直，但奇怪的是，小船行駛的路線卻并不與河道垂直，而是朝河的下游方向偏移，這是為什么呢？
二、生活中運動的合成與分解
v1
v2
1.物體同時參與的幾個運動叫分運動。
2.物體實際的運動叫合運動。
小船同時參與兩個方向的運動
水流方向
船頭方向
分運動
分運動
合運動
水流方向：
小船隨水流向右做勻速直線運動。分速度v1 ，分位移 s1 ，時間t
船頭方向：
小船垂直于岸邊向上做勻速直線運動。分速度v2 ，分位移 s2 ，時間t
思考：合運動與分運動滿足什么關系呢？
v1
v2
水流方向
船頭方向
3.合運動與分運動的關系及特點
(1) 等時性：分運動和合運動同時開始，同時進行，同時結束。
(2) 獨立性：物體可同時參與幾個不同的分運動，各分運動獨立進行，互不影響
(3) 等效性：合運動與分運動在效果上是等效替代的關系。
(4) 同一性：合運動與分運動必須對同一物體。
如圖某人乘小船以速度v沿直線 ????????′從小溪的A處到下游對岸的 ????′處，那么我們如何建立坐標系研究小船的運動?
?
根據小船的運動效果,可以這樣建立坐標:
以小船的初始位置A為坐標原點,沿河岸和垂直河岸的方向建立直角坐標系。
x
y
A
B
????′
?
????′
?
v船
v水
v
平面直角坐標系
小船經過時間t位置P的坐標：
x = v1 t
y = v2 t
所以經過時間t小船運動的位移
位移的方向α(如圖)
位移方向不變,所以小船運動軌跡是直線
1、小船位置
v2
x
y
P
x
y
α
v1
設小船經過時間t運動到P點
v1
v2
x
y
P
x
y
所以經過時間t小船運動的速度
速度的方向β(如圖)
α
速度大小和方向都不變，所以小船的運動是勻速直線運動
vx
vy
v
β
在x軸方向上做勻速直線運動，有vx=v1
在y軸方向上做勻速直線運動，有vy=v2
求小船經過時間t運動到P點速度
2、小船速度
【例題】跳傘員打開降落傘下落一段時間后的運動可近似視為勻速下落。若無風,跳傘員著地的速度約為5m/s，方向豎直向下；若有風，且風速大小為4m/s，方向水平向東,假設跳傘員在水平方向的速度與風速相等，落地時在豎直方向的速度與水平風速無關，則跳傘員著地的速度將是多大？速度的方向怎樣？
分析：有風時跳傘運動員的實際運動是豎直下落的運動和水平方向運動的合運動。
v風
v傘
v地
由勾股定理得：
設著地速度與豎直方向夾角為????
?
典例分析
運動的合成與分解
三、小船渡河問題
一、認識曲線運動
二、生活中運動的合成與分解
1.如圖，物體在恒力F 作用下沿曲線從 A 運動到B ， 這時突然使它所受力反向（大小不變），則物體以后的運動情況（ ）
A、可能沿曲線 Ba運動
B、可能沿直線 Bb 運動
C、可能沿曲線 Bc運動
D、可能沿原曲線由 B 返回 A
A
c
b
a
B
C
跟蹤練習
2.（多選）關于曲線運動，下列說法正確的是 ( )
A．做曲線運動的質點的瞬時速度方向在曲線運動的切線方向
B．質點在恒力作用下不可能做曲線運動。
C．質點做曲線運動時受到的合力方向與速度方向一定不在同一直線上
D．質點做曲線運動不一定有加速度
AC
3．關于運動的性質，下列說法中正確的是( )
A．曲線運動一定是變速運動
B．曲線運動一定是變加速運動
C．變速運動一定是曲線運動
D．變力作用下的物體一定做曲線運動
A
謝謝
大家

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