5.2 運(yùn)動(dòng)的合成與分解（原卷版）-高一物理同步講義（人教版）

5.2運(yùn)動(dòng)的合成與分解【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．在具體問題中知道什么是合運(yùn)動(dòng)，什么是分運(yùn)動(dòng)。2．知道合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的，并且互不影響。3．知道運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法遵循平行四邊形法則。4．能夠運(yùn)用平行四邊形法則解決有關(guān)位移、速度合成和分解的問題?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)能正確地進(jìn)行合成和分解【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】具體問題中的合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的判定。1.基本概念名稱定義說明分運(yùn)動(dòng)一個(gè)物體同時(shí)參與的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)都是分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性、等時(shí)性、等效性和同體性合運(yùn)動(dòng)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的合成與分解都遵循平行四邊形定則運(yùn)動(dòng)的分解已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的分解2.合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)取決于合初速度v0與合加速度a：a=0，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止。a恒定，物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為均變速運(yùn)動(dòng)，分為：①v0、a同向，物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)②v0、a反向，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)③v0、a互成角度，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)a變化，物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為非勻變速運(yùn)動(dòng)3.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)1．判斷下列說法的正誤．(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)合運(yùn)動(dòng)的速度一定比分運(yùn)動(dòng)的速度大．()(4)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)．()2.豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個(gè)蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上?。谙瀴K從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí)，使玻璃管沿水平方向向右勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與水平方向成37°角，如圖所示．若玻璃管的長(zhǎng)度為0.9m，在蠟塊從底端上升到頂端的過程中，玻璃管沿水平方向的移動(dòng)速度和沿水平方向運(yùn)動(dòng)的距離分別為________m/s和________m．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)知識(shí)點(diǎn)一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)(1)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)，參與的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)就是分運(yùn)動(dòng)．(2)物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度是它的合位移、合速度、合加速度，而分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度．2．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的四個(gè)特性等時(shí)性各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生和結(jié)束，時(shí)間相同等效性各分運(yùn)動(dòng)的共同效果與合運(yùn)動(dòng)的效果相同同體性各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是同一物體的運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性各分運(yùn)動(dòng)之間互不相干，彼此獨(dú)立，互不影響3.運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指位移、速度、加速度的合成與分解．其合成、分解遵循平行四邊形定則．(2)對(duì)速度v進(jìn)行分解時(shí)，不能隨意分解，應(yīng)按物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果進(jìn)行分解．【經(jīng)典例題1】跳傘是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員在某高度從直升機(jī)上由靜止跳下后，在下落過程中將會(huì)受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是()A．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作B．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員著地速度越大，有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害C．運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力有關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無關(guān)【變式訓(xùn)練1】一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)不在同一直線上的力F1和F2的作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，保持二力的方向不變，只將F1突然增大為F1+ΔF，并保持不變，則該質(zhì)點(diǎn)此后將做A.勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.加速度變化的曲線運(yùn)動(dòng) D.加速度恒定的曲線運(yùn)動(dòng)【經(jīng)典例題2】如圖所示，一架飛機(jī)沿仰角37°方向斜向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，速度的大小為v＝200m/s，下列說法正確的是()A．經(jīng)過t＝4s飛機(jī)發(fā)生的水平位移是800mB．飛機(jī)在豎直方向的分速度是100m/sC．經(jīng)過t＝4s飛機(jī)在豎直方向上升了480mD．飛機(jī)在飛行過程中飛行員處于完全失重狀態(tài)【變式訓(xùn)練2】如圖所示，水平面上固定一個(gè)與水平面夾角為θ的斜桿A，另一豎直桿B以速度v水平向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則從兩桿相交到最后分離的過程中，兩桿交點(diǎn)P的速度方向和大小分別為()A．水平向左，大小為vB．豎直向上，大小為vtanθC．沿A桿斜向上，大小為eq\f(v,cosθ)D．沿A桿斜向上，大小為vcosθ知識(shí)點(diǎn)二、合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷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．(1)曲、直判斷：加速度或合力與速度方向eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(共線：直線運(yùn)動(dòng),不共線：曲線運(yùn)動(dòng)))(2)是否為勻變速的判斷：加速度或合力eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(變化：變加速運(yùn)動(dòng),不變：勻變速運(yùn)動(dòng)))2．兩個(gè)互成角度的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)軌跡的判斷：軌跡在合初速度v0與合加速度a之間，且向合加速度一側(cè)彎曲．【經(jīng)典例題1】(多選)質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度－時(shí)間圖像和y方向的位移－時(shí)間圖像如圖所示，下列說法正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/sB．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3N，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C．2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/sD．2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小約為12m【變式訓(xùn)練1】（吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019-2020學(xué)年高一（下）期中物理試題）（多選）質(zhì)量為4kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，它在x方向的速度-時(shí)間圖象和y方向的位移-時(shí)間圖象如圖所示。下列說法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為5m/sB.2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/sC.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直D.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為6N【經(jīng)典例題2】如圖所示，熱氣球在Oy方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，在Ox方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則熱氣球的運(yùn)動(dòng)軌跡可能為()A．直線OA B．曲線OBC．曲線OC D．曲線OD【變式訓(xùn)練2】（北京市順義區(qū)四中2019-2020學(xué)年高一（下）期中物理試題）3.如圖所示，起重機(jī)將貨物沿豎直方向勻速吊起，同時(shí)又沿橫梁水平勻加速向右運(yùn)動(dòng)。站在地面上觀察，貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是（）A. B. C. D.一、單項(xiàng)選擇題1.（北京市第五十中學(xué)2019-2020學(xué)年高一（下）期中物理試題）2.關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A.一定是直線運(yùn)動(dòng)B.一定是曲線運(yùn)動(dòng)C.可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)D.以上都不對(duì)2.（吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019-2020學(xué)年高一（下）期中物理試題）1.在演示“做曲線運(yùn)動(dòng)的條件”的實(shí)驗(yàn)中，有一個(gè)在水平桌面上向右做直線運(yùn)動(dòng)的小鋼球，第一次在其速度方向上放置條形磁鐵，第二次在其速度方向上的一側(cè)放置條形磁鐵，如圖所示，虛線表示小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以下敘述正確的是A.第一次實(shí)驗(yàn)中，小鋼球運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.第二次實(shí)驗(yàn)中，小鋼球的運(yùn)動(dòng)類似平拋運(yùn)動(dòng)，其軌跡是一條拋物線C.該實(shí)驗(yàn)說明做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向沿軌跡的切線方向D.該實(shí)驗(yàn)說明物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體受到的合外力的方向與速度方向不在同一直線上3.（山西省忻州市第一中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期中物理試題）1.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的敘述中，正確的是A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向一定是變化的B.物體做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力一定是向心力C.物體所受合力恒定，該物體速率隨時(shí)間一定均勻變化D.物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加，所受合力一定做正功4.（山東省濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2019-2020學(xué)年高一3月物理試題）1.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A.物體在恒力作用下可能做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體在變力作用下不可能做直線運(yùn)動(dòng)C.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)D.物體在變力作用下不可能保持速率不變5.（河北省邢臺(tái)市2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期三月月考物理試題）2.將一條形磁鐵放在桌面的不同位置，讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同的初速度v0運(yùn)動(dòng)，得到不同軌跡。圖中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動(dòng)軌跡，磁鐵放在位置A時(shí)，小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是（）A.aB.bC.cD.d6..（河南省林州市第一中學(xué)2019-2020學(xué)年高一3月線上考試物理試題）3.如圖所示，豎直墻上水平固定一把直尺，沿直尺的邊緣放置一塊直角三角板，初始時(shí)一支鉛筆筆尖放在直角三角板和直尺的交點(diǎn)處，現(xiàn)將三角板沿刻度尺水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，為了要得到如圖所示的圖線，鉛筆應(yīng)該如何（）A.沿直角三角板直角邊向上做加速直線運(yùn)動(dòng)B沿直角三角板直角邊向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.沿直角三角板直角邊向上做減速直線運(yùn)動(dòng)D.隨著直角三角板向右運(yùn)動(dòng)7.（江西省濂溪一中2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期中物理試題）2.如圖，在滅火搶險(xiǎn)過程中，消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)．為了節(jié)省救援時(shí)間，人沿梯子勻加速向上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)消防車勻速后退，則關(guān)于消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A.消防隊(duì)員做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.消防隊(duì)員做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.消防隊(duì)員做變加速曲線運(yùn)動(dòng)D.消防隊(duì)員水平方向的速度保持不變8.（浙江省麗水市麗水第二中學(xué)2019-2020學(xué)年高一（下）第二期中物理試題）4.如圖所示，乒乓球從斜面上滾下，它以一定的速度直線運(yùn)動(dòng)，在與乒乓球路徑相垂直的方向上放一個(gè)紙筒（紙筒的直徑略大于乒乓球的直徑），當(dāng)乒乓球經(jīng)過筒口時(shí)，對(duì)著乒乓球橫向吹氣，則關(guān)于乒乓球的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是A.乒乓球?qū)⑵x原有的運(yùn)動(dòng)路徑，但不能進(jìn)入紙筒B.乒乓球?qū)⒈３衷械乃俣确较蚶^續(xù)前進(jìn)C.乒乓球一定能沿吹氣方向進(jìn)入紙筒D.只有用力吹氣，乒乓球才能沿吹氣方向進(jìn)入紙筒二、多項(xiàng)選擇題9.（湖北省荊州中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期3月物理試題）10.物體在直角坐標(biāo)系所在的平面內(nèi)由點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),軸方向的加速度隨時(shí)間變化圖像如圖所示,軸方向速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,物體的初速度為則對(duì)該物體運(yùn)動(dòng)過程的描述正確的是A.物體在0～2s做直線運(yùn)動(dòng),在2s～3s做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體在0～2s的加速度大小為2s～3s的加速度大小為C.物體在0～2s和2s～3s內(nèi)位移之比為D.物體2s末速度最大,最大值為10.（河北省邢臺(tái)市2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期三月月考物理試題）9.某質(zhì)點(diǎn)在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)它施加一個(gè)水平恒力，則施加水平恒力以后，質(zhì)點(diǎn)可能做（）A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.類平拋運(yùn)動(dòng)（即運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線）11.（山東省濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2019-2020學(xué)年高一3月物理試題）10.物體在光滑水平面上受三個(gè)水平恒力（不共線）作用處于平衡狀態(tài)