【講與練】高中物理人教版(2019)必修2：5.2 運(yùn)動(dòng)的合成與分解課件

第五章拋體運(yùn)動(dòng)2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解課前預(yù)習(xí)反饋課內(nèi)互動(dòng)探究課堂達(dá)標(biāo)檢測目標(biāo)體系構(gòu)建易錯(cuò)辨析警示課堂小結(jié)目標(biāo)體系構(gòu)建體會(huì)將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為簡單運(yùn)動(dòng)的物理思想。課前預(yù)習(xí)反饋

一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例

知識(shí)點(diǎn)

11．實(shí)驗(yàn)觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)蠟塊在豎直玻璃管內(nèi)向上勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將玻璃管沿水平方向向右做勻速運(yùn)動(dòng)，觀察到蠟塊向__________運(yùn)動(dòng)。右上方2．蠟塊的位置：蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度設(shè)為vy，玻璃管向右勻速移動(dòng)的速度設(shè)為vx。從蠟塊開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻計(jì)時(shí)，于是，在時(shí)刻t，蠟塊的位置P可以用它的x、y兩個(gè)坐標(biāo)表示x＝_____，y＝______。vxtvyt

3．蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡由以上兩式消去t，得y＝____，由于vx和vy均是常量，所以蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條過原點(diǎn)的直線。y＝______為軌跡方程。4．蠟塊的速度由勾股定理可得：v＝______，v與x軸正方向間夾角的正切為tanθ＝_______?！号幸慌小?1)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的，時(shí)間相等。(

)(2)合運(yùn)動(dòng)一定是實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)。(

)(3)合速度就是兩個(gè)分速度的代數(shù)和。(

)

√

√×C運(yùn)動(dòng)的合成與分解

知識(shí)點(diǎn)

21．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫作__________，參與的那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫作__________。2．運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)運(yùn)動(dòng)的合成：由已知的分運(yùn)動(dòng)求__________的過程。(2)運(yùn)動(dòng)的分解：由已知的合運(yùn)動(dòng)求__________的過程。(3)運(yùn)算法則：運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵從________運(yùn)算法則。合運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)矢量『判一判』(1)合運(yùn)動(dòng)的速度一定比分運(yùn)動(dòng)的速度大。(

)(2)兩個(gè)夾角為90°的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，一定也是勻速直線運(yùn)動(dòng)。(

)(3)無論在豎直方向和水平方向怎樣運(yùn)動(dòng)，紅蠟塊的軌跡都是直線。(

)×√×『想一想』如圖所示，在軍事演習(xí)中，飛機(jī)常常一邊勻加速收攏繩索提升戰(zhàn)士，一邊沿著水平方向勻速飛行，

請思考：(1)戰(zhàn)士在水平方向和豎直方向分別做什么運(yùn)動(dòng)？(2)如何判斷戰(zhàn)士做的是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)？做的是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)？答案：(1)戰(zhàn)士在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做方向向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；(2)戰(zhàn)士受的合力沿豎直向上，與其合速度不在一條直線上，所以做曲線運(yùn)動(dòng)。因其加速度恒定，故其運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)。課內(nèi)互動(dòng)探究探究

運(yùn)動(dòng)的合成與分解要點(diǎn)提煉1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)如果物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)，參與的那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)就是分運(yùn)動(dòng)。2．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系獨(dú)立性一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中的任一個(gè)分運(yùn)動(dòng)并不會(huì)因?yàn)橛辛硗獾姆诌\(yùn)動(dòng)的存在而有所改變。即各分運(yùn)動(dòng)是互相獨(dú)立的、互不影響的等時(shí)性各個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始，同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷的時(shí)間相等。不是同時(shí)發(fā)生的運(yùn)動(dòng)不能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成等效性各分運(yùn)動(dòng)合成起來和合運(yùn)動(dòng)效果相同，即分運(yùn)動(dòng)疊加起來與合運(yùn)動(dòng)可以“等效替代”同體性合運(yùn)動(dòng)和它的分運(yùn)動(dòng)必須對應(yīng)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)物體的合運(yùn)動(dòng)不能分解為另一個(gè)物體的分運(yùn)動(dòng)3.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的求法(1)運(yùn)動(dòng)合成與分解：已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫運(yùn)動(dòng)的合成；已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫運(yùn)動(dòng)的分解。(2)運(yùn)動(dòng)合成與分解的法則：合成和分解的內(nèi)容是位移、速度、加速度的合成與分解，這些量都是矢量，遵循的是平行四邊形定則。(3)運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法：在遵循平行四邊形定則的前提下，處理合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)要靈活采用方法，或用作圖法、或用解析法，依情況而定，可以借鑒力的合成和分解的知識(shí)，具體問題具體分析。(1)合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的合成與分解時(shí)所做的平行四邊形中合運(yùn)動(dòng)是平行四邊形的對角線。(2)運(yùn)動(dòng)的合成與分解與力的合成與分解方法完全相同，之前所學(xué)的力的合成與分解的規(guī)律及方法可以直接應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)的合成與分解。典例剖析

現(xiàn)在自然災(zāi)害日益嚴(yán)重，在救災(zāi)過程中有時(shí)不得不出動(dòng)軍用直升機(jī)為被困災(zāi)民空投物資。直升機(jī)空投物資時(shí)，可以停留在空中不動(dòng)，設(shè)投出的物資離開飛機(jī)后由于降落傘的作用在空中立即能勻速下落，無風(fēng)時(shí)落地速度為5m/s。若飛機(jī)停留在離地面100m高處空投物資，由于在水平方向上受風(fēng)的作用，使降落傘和物資獲得1m/s的水平向東的速度。求：(1)物資在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)物資落地時(shí)速度的大??；(3)物資在下落過程中水平方向移動(dòng)的距離。典題1核心素養(yǎng)·思維升華(1)確定合運(yùn)動(dòng)方向；(2)根據(jù)合運(yùn)動(dòng)的效果確定運(yùn)動(dòng)的分解方向；(3)根據(jù)平行四邊形定則，畫出合運(yùn)動(dòng)的速度、位移、加速度分解圖；(4)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析分運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)確定分矢量與合矢量的關(guān)系。B探究

合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷要點(diǎn)提煉1.分析兩個(gè)互成角度的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)時(shí)，應(yīng)先求出合運(yùn)動(dòng)的合初速度v0和合加速度a，然后進(jìn)行判斷。典例剖析

(2022·山東濟(jì)寧曲阜一中高一?？计谀?質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度圖像和y方向的位移圖像如圖所示，下列說法中正確的是(

)A．質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為5m/sB．質(zhì)點(diǎn)所受合外力為8N，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小為10mD．2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為10m/s典題2A

核心素養(yǎng)·思維升華不在一條直線上的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的幾種可能情況兩個(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)如果v合與a合共線，為勻變速直線運(yùn)動(dòng)如果v合與a合不共線，為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(多選)有兩個(gè)不共線的直線運(yùn)動(dòng)，初速度分別為v1和v2，加速度恒定，分別為a1和a2，關(guān)于合運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(

)A．若v1＝0，v2≠0，a1≠0，a2≠0，則合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．若v1＝0，v2＝0，a1≠0，a2≠0，則合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．若v1≠0，v2≠0，a1＝0，a2＝0，則合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)D．若v1≠0，v2≠0，a1≠0，a2≠0，則合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)對點(diǎn)訓(xùn)練?ABC解析：若v1＝0，v2≠0，a1≠0，a2≠0，即合初速度與合加速度不在同一直線上，則合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確；若v1＝0，v2＝0，a1≠0，a2≠0，即合初速度為零，則合運(yùn)動(dòng)一定是沿合加速度方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；若v1≠0，v2≠0，a1＝0，a2＝0，即合加速度為零，則合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；若v1≠0，v2≠0，a1≠0，a2≠0，當(dāng)合初速度與合加速度在同一直線上時(shí)，合運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。課堂小結(jié)易錯(cuò)辨析警示易錯(cuò)點(diǎn)：不能區(qū)分實(shí)際運(yùn)動(dòng)中的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)

(2023·河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一下期中)如圖所示，某同學(xué)夜晚回家時(shí)用手電筒照射房屋的墻壁，已知手電筒的光線方向水平且始終與墻壁垂直，而該同學(xué)前進(jìn)路線的方向與墻壁的夾角的正弦值sinθ＝0.6，余弦值cosθ＝0.8。若該同學(xué)的前進(jìn)速度大小為v0＝2m/s，手電筒相對人的位置不變，則光斑在墻壁上的移動(dòng)速度大小為(

)A．0.6m/s

B．1.2m/sC．1.6m/s D．2.4m/s案例C易錯(cuò)分析：本題由于不能熟練地確定合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致出錯(cuò)。解決實(shí)際問題時(shí)，可先確定合運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)即為物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。本題中該同學(xué)的運(yùn)動(dòng)即為合運(yùn)動(dòng)，可以分解為平行于墻壁的運(yùn)動(dòng)和垂直于墻壁的運(yùn)動(dòng)，而平行于墻壁的運(yùn)動(dòng)即為光斑的運(yùn)動(dòng)。正確解答：光斑在墻壁上的移動(dòng)速度大小v＝v0cosθ＝1.6m/s，C正確。課堂達(dá)標(biāo)檢測一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例1．(多選)如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R(R視為質(zhì)點(diǎn))。將玻璃管的開口端用橡膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0＝3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，R的合速度的方向與y軸正方向的夾角為α。則(

)A．紅蠟塊R的分位移y的平方與x成正比B．紅蠟塊R的分位移y的平方與x成反比C．tanα與時(shí)間t成正比D．紅蠟塊R的合速度v的大小與時(shí)間t成正比AC二、運(yùn)動(dòng)合成與分解2．關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解，下列說法正確的是(

)A．合運(yùn)動(dòng)的位移等于分運(yùn)動(dòng)位移的矢量和B．合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于分運(yùn)動(dòng)時(shí)間的代數(shù)和C．合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度D．合運(yùn)動(dòng)任一時(shí)刻的速度方向總是與合運(yùn)動(dòng)的位移方向相同A解析：位移是矢量，位移的合成遵循平行四邊形定則，合運(yùn)動(dòng)的位移為分運(yùn)動(dòng)位移的矢量和，A正確；合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，B錯(cuò)誤；根據(jù)平行四邊形定則，合運(yùn)動(dòng)的速度可能比分運(yùn)動(dòng)的速度大，可能比分運(yùn)動(dòng)的速度小，也可能與分運(yùn)動(dòng)的速度相等，C錯(cuò)誤；合運(yùn)動(dòng)的速度方向和合運(yùn)動(dòng)的位移方向不一定相同，D錯(cuò)誤。3．(2022·湖南長沙高一期末)對于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合成，下列說法正確的是(

)A．合運(yùn)動(dòng)的速度一定大于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度B．合運(yùn)動(dòng)的速度一定小于某個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度C．由兩個(gè)分速度的大小就可以確定合速度的大小D．合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向解析：根據(jù)平行四邊形定則可知，合運(yùn)動(dòng)的速度可能比分運(yùn)動(dòng)的速度大，可能比分運(yùn)動(dòng)的速度小，也可能與分運(yùn)動(dòng)的速度相等，故A、B錯(cuò)誤；由于兩分速度間的夾角不知，則僅知道兩個(gè)分速度的大小不能確定合速度的大小，故C錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，合運(yùn)動(dòng)的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向，