演示直线运动的合成

实验目的

理解合运动与分运动的关系，会判断两个直线运动合成后是直线运动还是曲线运动。

实验原理

合运动与分运动具有等时性、独立性，位移、速度、加速度的合成都遵循平行四边形定则。合运动的轨迹由合初速度与合加速度的方向关系决定：二者在同一直线上，做直线运动；不在同一直线上，做曲线运动。

实验器材

• 水平方向的分运动
• 竖直方向的分运动
• 合运动的轨迹
• 速度或加速度设置

实验步骤

1. 先只设置一个方向的运动，观察分运动的轨迹
2. 再设置另一个方向的匀速直线运动，观察合运动的轨迹
3. 把其中一个分运动改为匀加速直线运动，再观察合运动轨迹
4. 改变分运动的速度或加速度大小，比较轨迹的变化
5. 对照轨迹，用合初速度与合加速度的方向关系解释结果

实验现象与结论

两个互成角度的匀速直线运动合成，合运动仍是匀速直线运动；匀速直线运动与垂直方向的匀加速直线运动合成，轨迹是曲线（抛物线）。两个分运动与合运动经历的时间相等，且互不影响。

常见问题

怎样判断合运动是直线还是曲线运动？

看合初速度与合加速度的方向：在同一直线上，是直线运动；不在同一直线上，是曲线运动。

什么是分运动的独立性？

物体同时参与几个分运动时，每个分运动按各自规律进行，互不影响；合运动是它们叠加的结果。