第五章 5.2 运动的合成与分解-【精彩三年】2020-2021学年高中新教材物理必修第二册课程探究与巩固配套PPT（人教版 浙江专版）

杭州良品图书有限公司 精彩三年课程探究与巩固 物理 必修第二册 第五章　抛体运动 5．2　运动的合成与分解 * 在一端封闭、长约 1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体 A，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(图甲)。把玻璃管倒置(图乙)，蜡块 A 沿玻璃管上升。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(图丙)，则蜡块 做什么样的运动？ 1． 建立坐标系描述蜡块的位置 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。 以 vx 表示玻璃管向右移动的速度，以 vy 表示蜡块沿玻璃管上升的速度， 蜡块的水平分位移即 x 坐标的值：x＝vxt， 蜡块的竖直分位移即y 坐标的值：y＝vyt。 2．蜡块运动的轨迹 由上面的x＝vxt，y＝vyt，消去变量 t，得到y＝x，由于vx 和vy都是常量，所以也是常量，可见y＝x代表的是一条过原点的直线，也就是说，蜡块的运动轨迹是直线。 3．蜡块运动的速度 【思辨】 思考题 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加速移 动，则它的轨迹是直线还是曲线？蜡块在做什么样的运动？ 【答案】 曲线；蜡块做匀变速曲线运动。 根据勾股定理，蜡块运动的速度v＝，速度矢量v 与x 轴正方向的夹角θ的正切为tan θ＝。 1． 合运动与分运动：如果一个物体同时参与了几个运动，则物体实际发生 的运动叫作那几个运动的合运动，那几个运动叫作这个实际运动的分运 动。 2．运动的合成与分解：由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成；由合 运动求分运动的过程，叫作运动的分解。 3．运算法则：合运动与分运动的位移、速度和加速度均遵从矢量运算法则 ——平行四边形定则。 【思辨】 判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)两分运动在同一直线上，选定正方向，同向时各量相加，反向时各量相减。(　　) (2)两分运动不在同一直线上时，按平行四边形定则进行合成与分解。 (　　) (3)合运动的位移大小(速度大小、加速度大小)，可以小于任一分运动的位移大小(速度大小、加速度大小)。(　　) √ √ √ 1．互成角度的两个匀速直线运动的合运动：一定是匀速直线运动。 2．互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动：一定是 匀变速曲线运动。 3．互成角度的两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动：一定是匀加速 直线运动。 4．互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动：可能是匀变 速直线运动，也可能是匀变速曲线运动。 例1 关于互成角度的两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动，下列说法正确的是(　　) A．一定是直线运动 B．可能是直线运动，也可能是曲线运动 C．一定是曲线运动 D．以上都不对 B 【解析】 如图所示，互成角度的两个初速度的合初速度为v，两个加速度的合加速度为a，由物体做曲线运动的条件可知，当合初速度v与合加速度a共线时，为匀变速直线运动；当v与a不共线时，为匀变速曲线运动，B正确。 春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为 (　　) A．直线OA　　　　　　　 B．曲线OB C．曲线OC D．曲线OD D 【解析】 孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，则合力沿Oy方向。在水平Ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿Oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧，可知轨迹为OD，故D对。 例2 关于合运动与分运动的关系，下列说法不正确的是(　　) A．两分运动互不影响 B．合运动的时间一定等于分运动的时间 C．合运动的速度大小不可能小于分运动的速度大小 D．合位移的大小可能等于两分位移大小的代数和 【解析】 将某一合运动分解为两分运动，两分运动互不影响，运动时间相等且均等于合运动的时间，选项A、B正确；合运动的速度可能大于、等于或者小于分运动的速度，C错误；当两个分运动同向共线时，合位移的大小等于两分位移大小的代数和，D正确。 C 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是 (　　) A．风力越大，运动员下落时间越长 B．风力越大，运动员着地速度越大 C．运动员下落的时间随风力大小的变化而变化 D．运动员着地速度与风力无关 B 【解析】 运动员有两个分运动，水平方向随风飘，