最新曲线运动-运动的合成与分解课件PPT.ppt

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1、曲线运动-运动的合成与分解一、曲线运动1．直线运动和曲线运动的条件物体做直线运动的条件：当物体所受的合外力为零，物体沿速度方向做匀速直线运动；当物体所受的合外力不为零，但是合外力和速度方向在同一条直线上，物体做变速直线运动．物体做曲线运动的条件：当物体所受的合外力方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动．2．曲线运动中速度方向沿曲线切线方向，质点在做曲线运动时速度方向时刻在发生变化，所以曲线运动一定是变速运动，一定具有加速度.3．重点掌握的两种情况：一种是加速度大小、方向都不变的曲线运动，叫匀变速曲线运动，如平抛运动；另一种是加

2、速度大小不变、方向时刻改变的曲线运动，如匀速圆周运动．一、对物体做曲线运动条件的理解问题：如何判断做曲线运动的物体的运动轨迹与受力方向的关系？解答：做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，或者说合外力指向轨迹“凹”侧，已知物体的运动轨迹，可以判断出合外力的大致方向．若合外力方向与速度方向夹角α为锐角时，物体做曲线运动的速率将变大；当α为钝角时，物体做曲线运动的速率将变小；当α为直角时，则该力只改变速度的方向而不改变速度的大小．要特别注意当作用在物体上的力方向突变时，其速度的方向并不能发生突变，原来的速度方向即为新轨迹的速度起始方向

3、，且两轨迹均与该速度方向相切．例1：下列哪幅图能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系()解析：做曲线运动的物体其速度的方向在某点切线方向上，而加速度的方向即所受合外力的方向指向曲线的凹侧，故B、D错，A、C选项正确．答案：AC点评：速度方向一定在曲线的切线方向上，加速度可以看成切向加速度与法向加速度矢量和，加速度产生的效果可以从这两个方向考虑．警示：(1)曲线运动一定是变速运动，因为其速度方向一定在变化，但加速度可以恒定，也可以变化．(2)曲线运动的轨迹总是向力的一侧偏，与速度方向相切．曲线运动的轨迹不会出现急折，只能平滑

4、变化，轨迹总是在力和速度的夹角之间．二、运动的合成与分解基本应用问题;如何确定运动的性质和轨迹？解答：物体运动的性质由加速度决定：加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动．物体运动的轨迹(直线还是曲线)则由物体的速度和加速度的方向关系决定：速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动．两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线(如图4－1－1所示)．例2：(2010·江苏卷)如图4－1－2所示，一

5、块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，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：橡皮在水平方向匀速运动，在竖直方向匀速运动，合运动是匀速运动，所以橡皮运动的速度大小和方向均不变，A选项正确．答案：A点评：运用运动分解的方法来分析合运动的问题，就是分析好两个分运动，根据分运动的运动性质，选择合适的运动学公式求解合运动．警示：一是“合运动一定是物体的实际运动”；二是“分运动之间是互不相干的”；三是“合运动与分运动具有等时性”．三、

6、小船过河问题问题：怎样分析小船过河问题？解答：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：v1(船在静水中的速度)、v2(水流速)、v(船的实际速度)．3．三种情况(1)过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，t短＝(d为河宽)．(2)过河路径最短(v2＜v1时)：合速度垂直于河岸，航程最短，x短＝d.(3)过河路径最短(v2＞v1时)：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河．确定方法如下：如图4－1－3所示，以v2矢量末端为圆心，以v1矢量的大小为半径画弧，从v2矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向航

7、程最短．由图可知：sinθ＝，最短航程：x短＝＝d.例3：一条宽度为L的河流，水流速度为vs，已知船在静水中的速度为vc，那么：(1)怎样渡河时间最短？(2)若vc>vs，怎样渡河位移最小？(3)若vcvs时，船才有可能垂直

8、于河岸横渡．点评：(1)小船渡河问题，无论v船>v水，还是v船v水时，船能垂直渡河，河宽就是最小位移；当v船