第五章 第2节 运动的合成与分解(Word教参)-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

第2节　运动的合成与分解 1.理解合运动、分运动的概念，掌握运动的合成与分解的方法. 2.能利用运动的合成与分解的知识，将复杂运动分解成简单运动. 科学思维 科学思维 知识点一　一个平面运动的实例 1．蜡块的位置：蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，玻璃管向右匀速移动的速度设为vx.如图所示，从蜡块开始运动的时刻计时，在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示：x＝__vxt__，y＝__vyt__. 2．蜡块的速度：速度的大小v＝　　. 　，速度的方向满足tan θ＝　 3．蜡块运动的轨迹：y＝　x　，是一条过原点的直线． 知识点二　运动的合成与分解 1．合运动与分运动：如果物体同时参与了几个运动，那么物体__实际发生的运动__就是合运动，参与的几个运动就是分运动． 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．运动的合成与分解实质上是对运动的位移、速度和加速度的合成和分解，遵循__平行四边形__定则(或三角形定则)． 1．判断下列说法的正误． (1)蜡块运动的水平位移、竖直位移与实际位移三者满足代数运算法则．(　　) (2)合运动与分运动是同时进行的，时间相等．(　　) (3)合运动一定是实际发生的运动．(　　) (4)合运动的速度一定比分运动的速度大．(　　) 答案 (1)×　 (2)√　 (3)√　 (4)× 2. 在课本中的演示实验中，如果将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀加速移动，若玻璃管内壁是光滑的，蜡块的轨迹还是一条直线吗？ 答案 不是一条直线．竖直方向的匀速直线运动与水平方向的匀加速直线运动的合运动是曲线运动． 考点一　运动的合成与分解的特点 【例题1】 如图所示，有一长为120 cm的玻璃管竖直放置，当红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右匀速运动，经过30 s，红蜡块到达玻璃管的最上端，此过程玻璃管的水平位移为90 cm，不计红蜡块的大小，则红蜡块运动的实际速度大小为(　　) A．3 cm/s　 B．4 cm/s　 C．5 cm/s　 D．7 cm/s 思维导引：(1)红蜡块和玻璃管均做匀速直线运动；(2)根据运动的合成与分解求出合运动，再根据公式求出合速度． 答案　C 解析　由题意可知，玻璃管水平向右匀速运动，则移动的速度为v1＝ cm/s＝5 cm/s，选项C正确，A、B、D错误．＝ cm/s＝4 cm/s；由速度的合成法则，可知红蜡块运动的实际速度为合速度，即v＝＝ cm/s＝3 cm/s；而在竖直方向移动的速度为v2＝＝ 运动的合成与分解的常用处理方法 1．作图法，即应用平行四边形定则严格作图． 2．解析法，即应用解三角形的方法列方程． 【变式1】 对于两个分运动的合运动，下列说法正确的是(　　) A．合运动的速度一定大于两个分运动的速度 B．合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度 C．合运动的方向就是物体实际运动的方向 D．由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小和方向 答案　C 解析　合运动的速度不一定大于两个分运动的速度，可能小于或等于分速度，选项A错误；合运动的速度不一定大于其中一个分运动的速度，可能小于或等于分速度，选项B错误；合运动的方向就是物体实际运动的方向，选项C正确；由两个分速度的大小和方向才可以确定合速度的大小和方向，选项D错误． 考点二　对合运动的性质和轨迹的判断 【例题2】 如图甲所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，现使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端，由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动，下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断，正确的是(　　) A．笔尖留下的痕迹可以是一条如图乙所示的抛物线 B．笔尖留下的痕迹可以是一条倾斜的直线 C．在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变 D．在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终保持不变 答案　D 解析　由题意可知，铅笔尖既随三角板向右做匀速运动，又沿三角板直角边向上做匀加速运动，其运动轨迹是向上弯曲的抛物线，选项A、B错误；在运动过程中，笔尖运动的速度方向是轨迹的切线方向，时刻在变化，选项C错误；笔尖水平方向的加速度为零，竖直方向的加速度向上，则根据运动的合成规律可知，笔尖运动的加速度方向始终竖直向上，保持不变，选项D正确． 物体运动性质和轨迹的判断方法 【变式2】 若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的，则(　　) A．若其中一个分运动是变速直线运动，另一个分运动是直线运动，则物体的合运动一定是变速运动 B．若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动一定是匀速直线运动 C．若其中一个分运动是匀变速直线运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的运动一定是曲线运动 D．