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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 4.1 運(yùn)動的合成與分解總教案
知識簡析 一、運(yùn)動的合成
1.由已知的分運(yùn)動求其合運(yùn)動叫運(yùn)動的合成.這既可能是一個(gè)實(shí)際問題,即確有一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動而存在合運(yùn)動;又可能是一種思維方法,即可以把一個(gè)較為復(fù)雜的實(shí)際運(yùn)動看成是幾個(gè)基本的運(yùn)動合成的,通過對簡單分運(yùn)動的處理,來得到對于復(fù)雜運(yùn)動所需的結(jié)果.
合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系:獨(dú)立性:一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動,任何一個(gè)分運(yùn)動的存在,對其它分運(yùn)動的規(guī)律沒有干擾和影響。
等時(shí)性:合運(yùn)動和分運(yùn)動在同一時(shí)間進(jìn)行,即歷時(shí)相等。
等效性:合運(yùn)動跟幾個(gè)分運(yùn)動共同疊加的效果相同。
2.描述運(yùn)動的物理量如位移、速度、
2、加速度都是矢量,運(yùn)動的合成應(yīng)遵循矢量運(yùn)算的法則:
(1)如果分運(yùn)動都在同一條直線上,需選取正方向,與正方向相同的量取正,相反的量取負(fù),矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算.
(2)如果分運(yùn)動互成角度,運(yùn)動合成要遵循平行四邊形定則.
3.合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡取決于分運(yùn)動的情況:
① 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍為勻速直線運(yùn)動
② 一個(gè)勻速運(yùn)動和一個(gè)勻變速運(yùn)動的合運(yùn)動是勻變速運(yùn)動。
討論:二者共線時(shí),為勻變速直線運(yùn)動,二者不共線時(shí),為勻變速曲線運(yùn)動。
③ 兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動為勻變速運(yùn)動,
當(dāng)V0合與a0合 共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動,當(dāng)V0合與a0合(恒定) 不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動。
二、
3、運(yùn)動的分解
1.已知合運(yùn)動求分運(yùn)動叫運(yùn)動的分解.
2.運(yùn)動分解也遵循矢量運(yùn)算的平行四邊形定則.
3.將速度正交分解為 vx=vcosα和vy=vsinα是常用的處理方法.
4.速度分解的一個(gè)基本原則就是按實(shí)際效果來進(jìn)行分解,常用的思想方法有兩種:
一種思想方法是先虛擬合運(yùn)動的一個(gè)位移,看看這個(gè)位移產(chǎn)生了什么效果,從中找到運(yùn)動分解的辦法;
另一種思想方法是先確定合運(yùn)動的速度方向(物體的實(shí)際運(yùn)動方向就是合速度的方向),然后分析由這個(gè)合速度所產(chǎn)生的實(shí)際效果,以確定兩個(gè)分速度的方向.
三、合運(yùn)動與分運(yùn)動的特征:
(1) 等時(shí)性:合運(yùn)動所需時(shí)間和對應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動所需時(shí)間相等.
4、(2) 獨(dú)立性:一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾個(gè)不同的分運(yùn)動,各個(gè)分運(yùn)動獨(dú)立進(jìn)行,互不影響.
(3) 等效性:合運(yùn)動和分運(yùn)動是等效替代關(guān)系,不能并存;
(4) 矢量性:加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四邊形定則。
四、物體做曲線運(yùn)動的條件
1.曲線運(yùn)動是指物體運(yùn)動的軌跡為曲線;
曲線運(yùn)動的速度方向:曲線在該點(diǎn)的切線方向;
曲線運(yùn)動的性質(zhì):速度方向不斷變化,故曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動.即曲線運(yùn)動物體一定有加速度。
2.物體做一般曲線運(yùn)動的條件:
力學(xué)條件和運(yùn)動學(xué)條件:運(yùn)動物體所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直線上
(即合外力或加速度與速
5、度的方向成一個(gè)不等于零或π的夾角).
說明:當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體做曲線運(yùn)動速率將增大,
當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體做曲線運(yùn)動的速率將減小。
3.做曲線運(yùn)動物體所受的合外力(加速度)方向指向曲線內(nèi)側(cè)。
4.重點(diǎn)掌握的兩種情況:一是加速度大小、方向都不變的曲線運(yùn)動,叫勻變曲線運(yùn)動,如平拋運(yùn)動;
另一是加速度大小不變、方向時(shí)刻改變的曲線運(yùn)動,如勻速圓周運(yùn)動.
運(yùn)動的合成與分解典型實(shí)例:渡河問題;船的靠岸,平拋 各種初速不為零的勻變速運(yùn)動。
規(guī)律方法 1、運(yùn)動的合成與分解的應(yīng)用
合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系:滿足等時(shí)性與獨(dú)立性.即各個(gè)分運(yùn)動是獨(dú)立進(jìn)行的,不受其他運(yùn)動的影響,合運(yùn)動和各個(gè)分運(yùn)動經(jīng)歷的時(shí)間相等,討論某一運(yùn)動過程的時(shí)間,往往可直接分析某一分運(yùn)動得出.
2、小船渡河問題分析
思考:①小船渡河過程中參與了哪兩種運(yùn)動?這兩種運(yùn)動有何關(guān)系?②過河的最短時(shí)間和最短位移分別決定于什么?
3、曲線運(yùn)動條件的應(yīng)用
做曲線運(yùn)動的物體,其軌跡向合外力所指的一方彎曲,若已知物體的運(yùn)動軌跡,可判斷出合外力的大致方向.若合外力為變力,則為變加速運(yùn)動;若合外力為恒力,則為勻變速運(yùn)動;
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