5.2运动的合成与分解-2021-2022学年高一物理精梳细讲 讲义（人教版2019必修第二册）

【基础知识梳理】 一、一个平面运动的实例——观察蜡块的运动 1．建立坐标系 研究蜡块在平面内的运动，可以选择建立平面直角坐标系． 如图1所示，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． 图1 2．蜡块运动的位置：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，则在某时刻t，蜡块的位置P的坐标：x＝vxt，y＝vyt. 3．蜡块运动的轨迹：在x、y的表达式中消去t，得到y＝x，可见此式代表的是一条过原点的直线，即蜡块的运动轨迹是直线． 4．蜡块运动的速度：大小v＝. ，方向满足tan θ＝ 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(选填“合运动”或“分运动”)，同时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．合运动与分运动的四个特性 等时性 各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同 等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同 同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动 独立性 各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响 4运动的合成与分解遵从矢量运算法则． (1)运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解．其合成、分解遵循平行四边形定则． (2)对速度v进行分解时，不能随意分解，应按物体的实际运动效果进行分解． 5．分析两个互成角度的直线运动的合运动的性质时，应先求出合运动的合初速度v0和合加速度a，然后进行判断． (1)曲、直判断： 加速度或合力与速度方向 (2)是否为匀变速的判断： 加速度或合力 6．两个互成角度的直线运动的合运动轨迹的判断： 轨迹在合初速度v0与合加速度a之间，且向合加速度一侧弯曲． 【例题讲解】 1、 合运动与分运动 1．生活中的曲线运动随处可见，关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A．做曲线运动的物体速度大小一定是变化的 B．物体在变力作用下一定做曲线运动 C．做曲线运动的物体所受合力一定不为零 D．一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动，一定是曲线运动 2．以下关于分运动和合运动的关系的说法中，错误的是（　　） A．分运动和合运动之间满足平行四边形定则 B．两个分运动的运动时间，一定与它们的合运动的运动时间相等 C．合运动的速度一定比分运动的速度大 D．两个直线运动的合运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动 3．在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为0、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速前进，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示．关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（ ） A．相对地面的运动轨迹为直线 B．相对地面做匀变速曲线运动 C．t时刻猴子相对地面的速度大小为v0＋at D．t时间内猴子相对地面的位移大小为2 4．（多选）一只小船在静水中的速度大小为8m/s，在流速为4m/s的河中航行时，船的实际航行速度大小可能是（　　） A．1m/s B．5m/s C．8m/s D．14m/s 5．（多选）红蜡块R可在竖直放置、两端封闭、充满清水的玻璃管中匀速上升。在红蜡块沿玻璃管匀速上升的同时，将玻璃管沿水平方向运动，以蜡块开始运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为z轴和y轴的方向，如图所示，关于红蜡块相对于地面的运动轨迹可能正确的是（　　） A．若玻璃管沿x轴正方向做匀速直线运动，红蜡块的运动轨迹如图a所示 B．若玻璃管沿x轴正方向做匀加速直线运动，红蜡块的运动轨迹如图b所示 C．若玻璃管沿x轴正方向做匀加速直线运动，红蜡块的运动轨迹如图c所示 D．无论玻璃管沿x轴正方向做何种运动，红蜡块的运动轨迹都不会如图d所示 2、 互成角度的两个直线运动的合成 6．如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，在 时刻钉子沿与水平方向成 角的斜面向右以速度v做匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，则在运动过程中，下列说法不正确的是（　　） A．橡皮做匀速直线运动 B．橡皮做匀加速直线运动 C．橡皮的速度方向始终与水平方向成 角 D．在 时刻，橡皮距离出发点的距离为 7．如图所示，蜡烛块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升，蜡烛块从A点匀速上升的同时，玻璃管水平向右加速运动，蜡烛块从A点到C点的运动轨迹可能是图中的（　　） A．曲线1 B．曲线2 C．直线3 D．曲线4 8．质量为0.2kg的物体，其速度在x，y方向的分量vx，vy，与时间的关系如图所示，已知x．y方向相互垂直，则（　　） A．0~4s内物体做直线运动 B．4~6s内物体的位移