运动合成与分解.ppt
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运动合成与分解.ppt
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一一.运动的合成与分解运动的合成与分解(蜡块移动、(蜡块移动、P7.P7.22)运动的合成与分解包括运动的合成与分解包括位移、速度、加速度位移、速度、加速度等矢量的合成与分解,等矢量的合成与分解,遵循平行四边形法则遵循平行四边形法则.
(1):
(1):
合运动和分运动具有合运动和分运动具有等时性等时性.若一个物体同若一个物体同时参与几个分运动时参与几个分运动,则合运动与分运动一定是则合运动与分运动一定是同时开始同时结束同时开始同时结束.
(2):
(2):
组成合运动的各个分运动具有组成合运动的各个分运动具有独立性独立性.即蜡即蜡块水平方向上的运动并不影响竖直方向的运动块水平方向上的运动并不影响竖直方向的运动.【例题例题2】如图所示,汽车沿水平路面以恒定速如图所示,汽车沿水平路面以恒定速度度v前进,则当拉绳与水平方向成前进,则当拉绳与水平方向成角时,被吊起角时,被吊起的物体的物体B的速度为的速度为vB=,物体上升的运动,物体上升的运动是是_上升上升(填填“加速加速”、“减速减速”、“匀速匀速”)B绳拉物体或物体拉绳问题绳拉物体或物体拉绳问题vvcos加速加速绳拉物体绳拉物体或或物体拉绳问题物体拉绳问题要点:
1、物体的实际运动为合运动、物体的实际运动为合运动2、绳的运动为一个分运动、绳的运动为一个分运动3、垂直于绳的运动为另一个分运动、垂直于绳的运动为另一个分运动3,如图,人通过绳以恒定速率如图,人通过绳以恒定速率v牵引船靠岸,当牵引船靠岸,当绳与水平面夹角为绳与水平面夹角为时,船靠岸的速度大小为时,船靠岸的速度大小为()()A等于等于vB等于等于vcosC等于等于v/cosD条件不足,无法确定条件不足,无法确定C4.汽车通过滑轮拉重物汽车通过滑轮拉重物A,汽车沿水平方向向右,汽车沿水平方向向右匀速运动,滑轮与绳的摩擦力不计,则物体匀速运动,滑轮与绳的摩擦力不计,则物体A的的运动情况是运动情况是()A、匀速上升、匀速上升B、加速上升、加速上升C、先加速再减速、先加速再减速D、减速上升、减速上升vv1v2B右移V1A受力情况?
受力情况?
例例1一条宽度为一条宽度为L的河,水流速度为为的河,水流速度为为v水,水,已知船在静水中的航速已知船在静水中的航速v船,船,那么那么
(1)怎样渡河时间最短?
)怎样渡河时间最短?
(2)若)若v水水v船船,怎样渡河位移最小?
怎样渡河位移最小?
(3)若)若v水水v船船,怎样渡河船漂下的距离最短?
怎样渡河船漂下的距离最短?
分析与解答分析与解答:
(1)如图如图11所示,设船的航向与河岸成所示,设船的航向与河岸成任意角任意角斜向上,这时船速在斜向上,这时船速在y轴方向轴方向vy=v船船sin,渡渡河所需的时间为河所需的时间为L/v船船sin可以看出:
在可以看出:
在L、v船一定船一定时,时,t随随sin增大而减小;当增大而减小;当=900时,时,sin=1,最大,最大,即即船头始终与河岸垂直船头始终与河岸垂直时,渡河时间最短,且时,渡河时间最短,且tmin=L/v船船V船V水V
(2)如图如图12所示,渡河的最小位移即河的宽度所示,渡河的最小位移即河的宽度L,要使要使渡河位移等于渡河位移等于L,必须使船的合速度必须使船的合速度v的方向与河岸垂直。
的方向与河岸垂直。
此时船沿河岸方向的合速度分量此时船沿河岸方向的合速度分量vx=0,这时船头应指,这时船头应指向河的上游,并与河岸成一定的角度向河的上游,并与河岸成一定的角度,即即v水水v船船cos=0,=arccosv水水/v船船因为因为01,所以只有在,所以只有在v水水v船船时,船才有可能垂直河岸横渡。
时,船才有可能垂直河岸横渡。
(3)若若v水水v船则不论船的航向如何,总要被水冲向下船则不论船的航向如何,总要被水冲向下游,怎样才能使船的航程最短呢?
如图游,怎样才能使船的航程最短呢?
如图13所示,设所示,设船头船头(v船船)与河岸成与河岸成角,合速度角,合速度(v)与河岸成与河岸成角,可角,可以看出:
以看出:
角越大,船到下游的距离角越大,船到下游的距离x越短。
越短。
那么,在那么,在什么条件下,什么条件下,角最大呢?
可见,以角最大呢?
可见,以v水的矢尖为圆心水的矢尖为圆心,为半径画圆为半径画圆,当与圆相切时如图当与圆相切时如图1-4,角最大。
角最大。
此时此时sin=v船船/v水水,船的最短航程为船的最短航程为s=d/sin=dv船船/v水水例例1:
1:
一艘小船在一艘小船在d=d=100m100m宽的河中横宽的河中横渡到对岸,已知水流速度是渡到对岸,已知水流速度是3m/s3m/s,小船在静水中的速度是小船在静水中的速度是4m/s4m/s,求:
,求:
(11)船渡河最短时间是多少?
船)船渡河最短时间是多少?
船经过的位移多大?
经过的位移多大?
小船渡河小船渡河
(2)船航行最短距离是多少?
渡河)船航行最短距离是多少?
渡河时间多长?
时间多长?
例例1:
1:
一艘小船在一艘小船在d=100md=100m宽的河中横渡宽的河中横渡到对岸,已知水流速度是到对岸,已知水流速度是3m/s3m/s,小船,小船在静水中的速度是在静水中的速度是4m/s4m/s,求,求dV水水V合合V船船1.1.两个在两个在同一直线上同一直线上的分运动的合成的分运动的合成两个分运动无论方向是相同还是相反、无论两个分运动无论方向是相同还是相反、无论是匀速还是变速,其合运动是匀速还是变速,其合运动一定是直线运动。
一定是直线运动。
二二.两个分运动的合成分类两个分运动的合成分类22:
两个:
两个互成角度互成角度的分运动的合成的分运动的合成(11)两个匀速直线运动的合运动两个匀速直线运动的合运动一定是匀速一定是匀速直线运动。
直线运动。
(22)一个匀速直线运动一个匀速直线运动和和一个匀变速直线运一个匀变速直线运动动的合运动的合运动一定是一定是匀变速曲线运动匀变速曲线运动,合运动的,合运动的加速度即为分运动的加速度。
加速度即为分运动的加速度。
(33)两个匀变速直线运动的合运动两个匀变速直线运动的合运动,由合加速由合加速度方向与合初速度方向的关系决定。
度方向与合初速度方向的关系决定。
(考虑初考虑初速度为零的情况)速度为零的情况)
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- 运动 合成 分解