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1、
第五章 第二節(jié) 運(yùn)動合成和分解導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:
1.知道什么是合運(yùn)動什么是分運(yùn)動,理解分運(yùn)動的特點(diǎn),知道運(yùn)動的合成遵循平行四邊形定則
2.會求合位移及合速度的大小
3.能用運(yùn)動的分解思想解決常見的運(yùn)動及簡單的曲線運(yùn)動
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】掌握運(yùn)動合成與分解的方法
【自主學(xué)習(xí)】
預(yù)習(xí)案
1.合運(yùn)動和分運(yùn)動:_________ 叫合運(yùn)動,______________________叫分運(yùn)動。
理解:物體的實(shí)際運(yùn)動是______(合、分)運(yùn)動,幾個分運(yùn)動一般指______個分運(yùn)動。
2.運(yùn)動的合成與分解:__________________叫運(yùn)動的合成;___
2、____ 叫運(yùn)動的分解。
3.運(yùn)算法則:運(yùn)動合成與分解是_______(矢量、標(biāo)量)的合成與分解,遵從______法則。
4.試分析豎直上拋與豎直下拋能否是為運(yùn)動的合成?是哪幾種運(yùn)動的合成?
課堂案
引入:
前面的學(xué)習(xí)中我們掌握了單純直線運(yùn)動的研究方法,比如對于直線運(yùn)動:
勻速直線運(yùn)動——x=v0t
勻變速直線運(yùn)動——v=v0+at x= v0t+at2/2
有時候物體的運(yùn)動比較復(fù)雜,這就需要我們對運(yùn)動有重新的認(rèn)識。比如下面蠟塊的運(yùn)動:
一.運(yùn)動的合成與分解
1.運(yùn)動的合成與分解
演示實(shí)驗(yàn):玻璃管中紅蠟塊的運(yùn)動
3、
分析:
紅蠟塊可看成是同時參與了下面兩個運(yùn)動,在玻璃管中豎直向上的運(yùn)動(由A到B)和隨玻璃管水平向右的運(yùn)動(由A到D),紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(由A到C)是這兩個運(yùn)動合成的結(jié)果。
結(jié)合課件重新對比模擬上述運(yùn)動。
結(jié)論:運(yùn)動是可以合成的。(滿足平行四邊形定則)
a:紅蠟塊沿玻璃管在豎直方向的運(yùn)動和隨管做的水平方向的運(yùn)動,叫做分運(yùn)動。紅蠟塊實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動叫做合運(yùn)動。
b:合運(yùn)動的(位移、速度)叫做合(位移、速度)分運(yùn)動的(位移、速度)叫做分(位移、速度)
結(jié)合上圖觀察合位移與兩個分位移間的關(guān)系————平行四邊形定則。
當(dāng)然運(yùn)動既然可以合成,也可以根據(jù)需要進(jìn)
4、行分解,合成與分解都需要遵循平行四邊形定則
常見的運(yùn)動的合成:小船順?biāo)叫?,逆水航行,垂直河岸渡河,水平拋出的物體所作的曲線運(yùn)動等。
2.分運(yùn)動的特點(diǎn)
(1)獨(dú)立性——兩個分運(yùn)動彼此獨(dú)立互不干擾
盡管兩個分運(yùn)動共同組成了物體的運(yùn)動,但是兩個分運(yùn)動誰也不會影響誰,
例如:蠟塊的運(yùn)動,不論水平方向是否運(yùn)動,運(yùn)動的快慢如何,豎直運(yùn)動都不受影響。
例如:水平拋出的小球水平運(yùn)動與豎直運(yùn)動互不干擾
(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對比從相同高度水平拋出的小球和自由落體的小球的落地情況)
(2)等時行———兩個分運(yùn)動時間相同。
二.合位移及合速度的計(jì)算
假如蠟塊在水平方向及豎直方向上都做勻速直
5、線運(yùn)動,水平速度為v1,
豎直速度為v2,在右圖坐標(biāo)系中求:
(1)任意t時刻,蠟塊的位置
(2)時間t內(nèi)蠟塊的位移,位移的方向如何?
(3)t時刻蠟塊的速度,蠟塊的速度如何?
總結(jié)合位移,合速度的求法 。
例.如圖所示,某船在河中向東勻速直線航行,船上的人正相對于船以0.4m/s的速度勻速地豎直向上升起一面旗幟,當(dāng)他用20s升旗完畢時,船行駛了9m,那么旗相對于岸的速度大小是多少?
三.運(yùn)動的合成解決實(shí)際問題
(1)
6、豎直下拋
分析:豎直下拋運(yùn)動屬于勻加速直線運(yùn)動,速度滿足v= ,位移滿足x= 。
能不能用運(yùn)動合成思想分析豎直下拋?可以視為哪些運(yùn)動的合成?兩種運(yùn)動方向如何?則
合速度v合= 。合位移x合= 。
與直線運(yùn)動的分析方法是否一致?
(2)豎直上拋
分析整個過程,可分為兩個部分 ,和 。一般解決此類問題時分段處理比較簡便。
能否將豎直上拋這一運(yùn)動分解?說一說你的分析結(jié)果。
運(yùn)動的分解鞏固案
1.(A)設(shè)雨中的雨滴從靜止開始下落,遇
7、到水平方向吹來的風(fēng),下列說法中正確的是( )
A 風(fēng)速越大,雨滴下落的時間越長。 B 雨滴下落時間與風(fēng)速無關(guān)
C 風(fēng)速越大,雨滴著地時的速度越大, D 雨滴著地速度與風(fēng)速無關(guān)
2.(A)關(guān)于運(yùn)動的合成和分解下列說法正確的是( )
A 合運(yùn)動的時間等于兩個分運(yùn)動的時間和 B 勻變速運(yùn)動的軌跡可以是直線,也可以是曲線
C 曲線運(yùn)動的加速度方向可能與速度在同一直線上 D 分運(yùn)動是直線運(yùn)動則合運(yùn)動必是直線運(yùn)動
3.(A)一人游泳渡河以垂直河岸不變的速度(相對水)向?qū)Π队稳?,河水流動速度恒定.下列說法中正確的是 ( )
A.河水流動速度
8、對人渡河無任何影響
B.游泳渡河的路線與河岸垂直
C.由于河水流動的影響,人到達(dá)對岸的時間與靜水中不同
D.由于河水流動的影響,人到達(dá)對岸的位置,向下游方向偏移
4.(B)互成角度的一個勻速直線運(yùn)動和一個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動( )
A 有可能是直線運(yùn)動 B 一定是曲線運(yùn)動
C 有可能是勻速運(yùn)動 D 一定是勻速運(yùn)動
5.(B)一船以恒定的速率渡河,水流速度恒定(小于船速),要使船垂直到達(dá)對岸,則( )
A.船應(yīng)垂直河岸航行
B.船的航行方向應(yīng)偏向上游一側(cè)
C.船不可能沿直線到達(dá)對岸
D.河的寬度一定時,船到對岸的時
9、間是任意的
6.(C)如圖6-2-1所示,在河岸上用細(xì)繩拉船,使小船靠岸,拉繩的速度為v=8m/s,當(dāng)
拉船頭的細(xì)繩與水平面的夾角為θ=300時,船的速度大小為_________.
7.(A)火車以12m/s的速度向東行駛,雨點(diǎn)的速度為16m/s的速度,方向豎直向下,求:車中的人所觀察到雨點(diǎn)的速度,方向如何?
8.(A)汽艇在靜水中的航行速度是12km/h,當(dāng)它在流速為3km/h的河水中向著與河岸垂直的方向航行時,合速度的大小和方向怎樣?
9.(B)質(zhì)量M=2kg的物體在光滑的平面上運(yùn)動,其分速度Vx和Vy隨時間變化的圖線如圖所示,求:
(1)物
10、體的初速度;
(2)物體受的合力;
(3)t=8s時物體的速度;
(4)t=4s時物體的位移;
9.(B)在一高塔上,一人水平伸出手,以4m/s的初速度豎直上拋一石子,手距地面的高度為15m,試求:(g取10,不計(jì)空氣阻力)
(1)石子到達(dá)最高點(diǎn)所需要的時間
(2)石子落回拋出點(diǎn)的時間(注意到達(dá)最高點(diǎn)與落回拋出點(diǎn)兩時間關(guān)系)
(3)石子落回拋出點(diǎn)的速度
(4)石子經(jīng)過2s后離地面的高度
10.(B)質(zhì)量M=2kg的物體在光滑的平面上運(yùn)動,其分速度Vx和Vy隨時間變化的圖線如圖所示,求:
(1)物體的初速度;
(2)物體受的合力;
(3)t=8s時物體的速度;
(4)t=4s時物體的位移;
(5)物體的軌跡方程;
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