文档介绍：第五章平抛运动
§5-1 曲线运动& 运动的合成与分解
曲线运动
:物体运动轨迹是曲线的运动。
:运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
:①方向:某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。
②运动类型:变速运动(速度方向不断变化)。
③F合≠0,一定有加速度a。
④F合方向一定指向曲线凹侧。
⑤F合可以分解成水平和竖直的两个力。
运动描述——蜡块运动
P
蜡块的位置
v
vx
vy
涉及的公式:
θ
运动的合成与分解
合运动与分运动的关系:等时性、独立性、等效性、矢量性。
互成角度的两个分运动的合运动的判断:
①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
②速度方向不在同一直线上的两个分运动,一个是匀速直线运动,一个是匀变速直线运动,其合运动是匀变速曲线运动,a合为分运动的加速度。
③两初速度为0的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。
④两个初速度不为0的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。当两个分运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时,合运动是匀变速直线运动,否则即为曲线运动。
有关“曲线运动”的两大题型
小船过河问题
v
v水
v船
θ
,
d
d
v
v水
v船
θ
当v水<v船时,xmin=d,
,
模型一:过河时间t最短: 模型二:直接位移x最短: 模型三:间接位移x最短:
A
v水
v船
θ
当v水>v船时,,
,
θ
v船
d
[触类旁通]1.(2011 年上海卷)如图 5-4 所示,人沿平直的河岸以速度 v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,,当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为( C )。
解析:依题意,船沿着绳子的方向前进,即船的速度总是沿着绳子的,根据绳子两端连接的物体在绳子方向上的投影速度相同,可知人的速度 v 在绳子方向上的分量等于船速,故
v船=v cosα,C 正确.
2.(2011 年江苏卷)如图 5-5 所示,甲、乙两同学从河中O 点出发,分别沿直线游到 A 点和 B 点后,立即沿原路线返回到 O 点,OA、OB 分别与水流方向平行和垂直,且 OA=,两人在静水中游速相等,则他们所用时间 t甲、t乙的大小关系为(C)
<t乙 =t乙 >t乙
解析:设游速为v,水速为v0,OA=OB=l,则t甲=+;乙沿OB运动,乙的速度矢量图如图4所示,合速度必须沿OB方向,则t乙=2·,联立解得t甲>t乙,C正确.
绳杆问题(连带运动问题)
1、实质:合运动的识别与合运动的分解。
2、关键:①物体的实际运动是合速度,分速度的方向要按实际运动效果确定,把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量;
②沿绳(或杆)方向的分速度大小相等。
模型四:如图甲,绳子一头连着物体B,一头拉小船A,这时船的运动方向不沿绳子。
B
O
O
A
vA
θ
v1
v2
vA
甲
乙
处理方法:如图乙,把小船的速度vA沿绳方向和垂直于绳的方向分解为v1和v2,v1就是拉绳的速度,vA就是小船的实际速度。
[触类旁通]如图,在水平地面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为 v1 和 v2,则下列说法正确的是( C)
,且 v2=v1 ,且 v2>v1
,且 v2<v1 ,且 v2<v1
解析:汽车向左运动,这是汽车的实际运动,:一是滑轮到汽车之间的绳变长了;,故应分解车的速度,如图,沿绳方向上有速度v2=v1sin 是恒量,而θ逐渐增大,所以 v2 逐渐增大,故被吊物体做加速运动,且 v
2<v1,C 正确.
§5-2 平抛运动& 类平抛运动
一、抛体运动
:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,它的运动即为抛体运动。
:①物体具有初速度;②运动过程中只受G。
二、平抛运动
:如果物体运动的初速度是沿水平方向的,这个运动就叫做平抛运动。
:①物体具有水平方向的加速度;②运动过程中只受G。
位移:
速度:,,,
推论:①从抛出点开始,任意时刻速度偏向角θ的正切值等于位移偏向角φ