2019-2020学年新教材人教版高中物理必修二（课件+检测）：第五章 2 (2份打包)

2.运动的合成与分解 1．知道什么是合运动和分运动。 2．理解分运动的独立性，掌握运动合成与分解的方法。 3．能用平行四边形定则分析运动的合成与分解。 1.一个平面运动的实例 在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动。 (1)建立坐标系：以蜡块开始匀速运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系。 (2)蜡块运动的轨迹：若以vx表示玻璃管向右匀速移动的速度，以vy表示蜡块沿玻璃管匀速上升的速度，则有x＝直线。 x，可知蜡块的运动轨迹是vyt。消去t，得到y＝vxt，y＝ (3)蜡块运动的速度：v＝。 ，方向满足tanθ＝ 2．运动的合成与分解 (1)合运动与分运动：如果一个物体同时参与分运动。 合运动。那几个运动就叫作这个实际运动的几个运动，那么物体实际发生的运动就叫作那几个运动的 (2)运动的合成：由分运动求合运动的过程。 (3)运动的分解：由合运动求分运动的过程。 (4)运动的合成与分解实质是对物体的速度、加速度、位移等物理量进行合成与分解。 (5)运动的合成与分解遵从矢量运算法则。 判一判 (1)合速度就是两个分速度的代数和。(　　) (2)合速度不一定大于任一分速度。(　　) (3)合位移一定大于任意一个分位移。(　　) (4)运动的合成就是把两个分运动加起来。(　　) (5)运动的分解就是把一个运动分成两个完全相同的运动。(　　) (6)运动的合成与分解遵循平行四边形定则。(　　) 提示：(1)×　合速度是各分速度的矢量和，而不是代数和。 (2)√ (3)×　根据矢量三角形可知，合位移不一定大于任一分位移。 (4)×　运动的合成遵从平行四边形定则，而不是简单相加。 (5)×　(6)√ 课堂任务　运动的合成与分解 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 活动1：如果玻璃管沿水平方向匀速运动，蜡块实际的运动会怎么样？ 提示：蜡块参与了两个运动，就是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动。蜡块实际上做匀速直线运动，如图乙中斜线。 活动2：如果玻璃管沿水平方向做加速运动，蜡块的运动又会怎么样？ 提示：玻璃管沿水平方向做加速运动，蜡块也被迫在水平方向做加速运动，这样，蜡块运动到玻璃管顶部的过程不再是条直线而是曲线。 活动3：怎么求蜡块经过一段时间后的位移和速度？ 提示：可以建立平面直角坐标系，分别求蜡块经过一段时间后在两个方向的位移和速度，再求合位移、合速度即可。 活动4：讨论、交流、展示，得出结论。 1．合运动与分运动的关系 (1)等时性：合运动与分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止。 (2)独立性：各分运动之间互不相干、彼此独立、互不影响。 (3)等效性：各分运动的共同效果与合运动的效果相同。 2．合运动性质的判断 分析两个直线运动的合运动的性质时，应先根据平行四边形定则，求出合运动的合初速度v0和合加速度a，然后进行判断。 (1)判断是否做匀变速运动 ①若a＝0，物体沿合初速度v0的方向做匀速直线运动。 ②若a≠0且a恒定，物体做匀变速运动。 ③若a变化，物体做非匀变速运动。 (2)判断轨迹的曲直 ①若a与v0共线，物体做直线运动。 ②若a与v0不共线，物体做曲线运动。 3．合位移和合速度的计算 位移和速度的合成与分解都遵循平行四边形定则。例如：上图中蜡块在水平和竖直两个方向均做匀速直线运动时，设速度分别为vx、vy，则经过时间t，蜡块在水平方向的位移x＝vxt，竖直方向的位移y＝vyt，蜡块的合位移为l＝。 ，合速度方向与vx方向的夹角θ的正切值为tanθ＝，蜡块的合速度v＝＝ t，设位移与水平方向的夹角为α，则tanα＝＝ 4．运动的分解：运动的分解是运动合成的逆运算，可以将曲线运动问题转化为直线运动问题。 例1　(多选)质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．质点的初速度大小为5 m/s B．质点所受的合外力为3 N，做匀变速曲线运动 C．2 s末质点速度大小为6 m/s D．2 s内质点的位移大小约为12 m (1)通过速度图像能看出什么？ 提示：质点在x方向的初速度为3 m/s，加速度为a＝ m/s2＝1.5 m/s2。 (2)通过位移图像能看出什么？ 提示：质点在y方向做匀速直线运动，速度大小为v＝ m/s＝4 m/s。 [规范解答]　由x方向的速度图像可知，在x方向的初速度为3 m/s，加速度为1.5 m/s2，受力Fx＝3 N，由y方向的位移图像可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy＝－4 m/s，受力Fy＝0。因此质点的初速度大小为5 m/s，A正确；受到的合外力为3 N，显然，质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上