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1、第1讲 运动的合成与分解 平抛运动,1.运动的合成与分解,1. “小船渡河”模型,2. “斜面上的平抛运动”模型,掌握两个建模,抓住两个考点,备选视频展台,2.抛体运动,状元微博,1.合运动的性质与轨迹,2.对平抛规律的理解及应用,突破两个考向,随堂 基础演练,物理建模4,第四章 曲线运动 万有引力与航天 备选多媒体展台 1.蜡块在运动细管中的上浮 2.运动的合成与分解（小船过河） 3.钢球做曲线运动的方向 4.曲线运动的方向(割线和切线) 5.平抛运动的研究 6.平抛运动的剖析 7.平抛运动的性质 8.飞机投弹 9.飞机连续投弹闪光照片分析 10.同一高度平抛物体的运动与自由落体运动等时性演
2、示实验 11.根据平抛轨迹计算平抛初速度 12.匀速圆周运动的向心加速度 13.皮带传动的动力学特点 14.汽车匀速过凸桥的径向动力学分析 15.汽车过凹桥最低点的动力学 分析 16.火车拐弯时的向心力分析 17.开普勒行星运行定律 18.地面重物所受重力和地球引力间的关系 19.地球同步卫星 20.根据近地卫星的周期判断行星的密度, 01抓住两个考点,【思维驱动】,如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧向右上方45方向匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度() A大小和方向均不变 B大小不变、方向改变 C大小改变，方向不变 D大小和方向均改变,解析橡皮同时参与两个
3、方向的运动，一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的匀速直线运动，由于这两个方向上的分运动都是匀速直线运动，因此这两个运动的合运动也是匀速直线运动，即橡皮的速度大小和方向都保持不变，所以A正确 答案A,解析/显隐, 01抓住两个考点,【知识存盘】,1曲线运动 (1)速度的方向：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的_ (2)运动的性质：做曲线运动的物体，速度的_时刻在改变，所以曲线运动一定是_运动 (3)曲线运动的条件：,切线方向,方向,变速, 01抓住两个考点,2运动的合成与分解 (1)基本概念 运动的合成：已知_求合运动 运动的分解：已知_求分运动 (2)分解原则：根据运动的_分
4、解，也可采用_ (3)遵循的规律 位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循_.,思考： 两直线运动的合运动一定是直线运动（ ）,分运动,平行四边形定则,合运动,实际效果,正交分解,【思维驱动】, 01抓住两个考点,关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是() A变加速运动 B匀变速运动 C匀速率曲线运动 D不可能是两个匀速直线运动的合运动,解析平抛运动是水平抛出且只有重力作用下的运动，所以是加速度恒为g的匀变速运动，故A、C错误，B正确平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，所以D项正确，故选B、D. 答案BD,解析/显隐,平抛运动的物体只受重力作用，加速度为
5、恒定值., 01抓住两个考点,1平抛运动的特点和性质 (1)定义：以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在_作用下的运动 (2)性质：平抛运动是加速度为g的_曲线运动，其运动轨迹是_ (3)平抛运动的条件：v00，沿_；只受_作用 (4)研究方法：平抛运动可以分解为水平方向的_运动和竖直方向的_运动,重力,匀加速,【知识存盘】,抛物线,水平方向,重力,匀速直线,自由落体, 01抓住两个考点,(5)基本规律(如图所示) 位移关系 速度关系, 01抓住两个考点,【知识存盘】,2斜抛运动 (1)定义：将物体以初速度v0沿_或_抛出，物体只在_作用下的运动 (2)性质：加速度为_的匀变速曲线运动，轨迹是
6、_ (3)研究方法：斜抛运动可以看做水平方向的_运动和竖直方向的_运动的合运动,斜向上方,斜向下方,重力,重力加速度g,抛物线,匀减速直线,匀速直线, 01抓住两个考点,本栏内容 结束,02突破两个考向,解析小圆柱体在竖直方向匀速运动，水平方向匀加速运动，因此轨迹为向右弯曲的抛物线，C项正确 答案C,审题视点 （视频） 蜡块在运动细管中的上浮,【典例1】 如图所示，一玻璃管中注满清水，水中放一软木做成的小圆柱体(其直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮)将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲)现将玻璃管倒置(图乙)，在小圆柱体上升的同时，使玻璃管水平向右匀加速移动，经过一段时间，
7、玻璃管移至图丙中虚线所示位置，小圆柱体恰好运动到玻璃管的顶端在下面四个图中，能正确反映小圆柱体运动轨迹的是(),解析/显隐,02突破两个考向,1力与运动的关系 物体运动的形式，按速度分类有匀速运动和变速运动，按轨迹分类有直线运动和曲线运动运动的形式取决于物体的初速度v0和合外力F，具体分类如下： (1)F0：静止或匀速运动 (2)F0：变速运动 F为恒量时：匀变速运动 F为变量时：非匀变速运动 (3)F和v0的方向在同一直线上时：直线运动 (4)F和v0的方向不在同一直线上时：曲线运动,【借题发挥】,3速率变化情况判断 (1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大； (2)当合力方
8、向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小； (3)当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变,02突破两个考向,2力与轨迹的关系 做曲线运动的物体，所受合外力一定指向曲线的凹侧，曲线运动的轨迹不会出现急折，只能平滑变化，轨迹总在力与速度的夹角中若已知物体的运动轨迹，可判断出合外力的大致方向；若已知合外力方向和速度方向，可推断物体运动轨迹的大致情况,02突破两个考向,【变式跟踪1】 某学生在体育场上抛出铅球,其运动轨迹如图所示.已知在B点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是() AD点的速率比C点的速率大 BD点的加速度比C点的加速度大 C从B到D加速度与速度始终垂直 D从B到D加速
9、度与速度的夹角先增大后减小,解析铅球做斜抛运动,根据曲线运动的条件和题设中在B点的速度与加速度相互垂直,即竖直方向上的分速度为零,可判断B点是轨迹的最高点,根据加速度和速度方向间的关系可知A项正确;D点和C点的加速度一样大,都等于重力加速度,B错;过了B点后,在D点加速度与速度不可能再垂直,C错;根据曲线运动的特点,可判断从B点到D点加速度与速度的夹角一直减小,D错. 答案A,解析/显隐,v,g,02突破两个考向,v0,h,t=?,v=?,vx=v0,vy,审题导析 1.分析决定平抛物体飞行时间长短的因素. 2.平抛运动中初速度大小不同时，会产生不同现象.可从不同现象进行反向推理.,【典例2】
10、 (2012课标全国卷，15)如图示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力，则( ) Aa的飞行时间比b的长 Bb和c的飞行时间相同 Ca的水平速度比b的小 Db的初速度比c的大,02突破两个考向,解析/显隐,以题说法,02突破两个考向,研究平抛运动的方法 1“化曲为直”的思想方法运动的合成与分解 2常用的分解方法： (1)分解速度 (2)分解位移 平抛运动的几个推论 (以抛出点为起点) 1速度关系： 任意时刻速度v均与初速度v0、速 度的变化量v组成一直角三角形， 如图右示 2角度关系： 任意
11、时刻速度偏向角的正切值是 位移偏向角正切值的2倍如图示 tan 2tan 3中点关系：任意时刻速度的反向 延长线必通过该段时间内发生的水 平位移的中点如图中OPx/2.,v0,v,v0,v,P,O,x,y,先找出两球平抛运动过程中各自的水平位移与竖直位移的关系，再利用平抛规律求初速度.,02突破两个考向,解析/显隐,本栏内容 结束,一、“小船渡河”模型 1船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动 2三种速度：v船(船在静水中的速度)、v水(水的流速)、v合(船的实际速度) 3两个极值,03掌握两个建模,v合,v水,v船,d,v合,v水,v船,v合,v水,v船,v船,建模指导 1物体的
12、实际运动一定是合运动 2求解运动的合成与分解问题，应抓住合运动和分运动具有等时性、独立性、等效性的关系 3在小船渡河问题中可将小船的运动分解为沿船头指向的方向和沿水流方向的两个运动.,03掌握两个建模,典例1 一小船渡河，河宽d180 m，水流速度v12.5 m/s.若船在静水中的速度为v25 m/s，求： (1)欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？ (2)欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移是多少？,点击转至 解析,03掌握两个建模,点击返回 例题,【应用1】 河水的流速与河岸距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示
13、，若要使船以最短时间渡河，则() A船渡河的最短时间是60 s B船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 C船在河水中航行的轨迹是一条直线 D船在河水中的最大速度是5 m/s,03掌握两个建模,解析在运动的合成与分解中合运动与分运动具有等时性，当船头始终与河岸垂直时分运动时间最短，则船渡河的最短时间为100 s由于合运动的方向在不断变化，所以船在河水中航行的轨迹为曲线，由图象可知船在河水中的最大速度是5 m/s. 答案BD,解析/显隐,03掌握两个建模,模型特点 1如右图所示 分解位移： 水平:x=v0t 竖直:y=gt2/2,v0,x,y,2如右图所示 分解速度： 水平:vx=v0 竖直:vy=
14、gt tan=vy /vx=gt /v0,v0,v,v0,vy,垂直撞击斜面,二、“斜面上的平抛”模型,03掌握两个建模,典例2 如图所示，足够长的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为t1；若将此球改用2v0抛出，落到斜面上所用时间为t2，则t1与t2之比为( ). A11 B12 C13 D14,解析/显隐,建模指导 分清角度关系，速解斜面上的平抛运动问题 斜面上的平抛运动具有一个明显特点：只要物体从斜面上抛出最后又落在斜面上,其位移与水平方向的夹角就为斜面的倾角,求解时可抓住这一特点,利用三角函数的知识,找到对应关系,可快速得出结论.,03掌握两个建模,解析/显隐,小球到斜面的最小位移如图所示.,小球运动轨迹及分运动位移,本栏内容 结束,04随堂基础演练,本栏内容 结束,随堂基础演练 答案及解析,BCD,C,B,D,A,点击进入作业布置页面,完成创新设计 05活页规范训练,本讲内容结束,