5.2　运动的合成与分解-2021-2022学年高一物理教学一体案（人教版2019必修第二册）

§5-2　运动的合成与分解 一、学习目标 1.理解合运动、分运动、运动的合成、运动的分解的概念，掌握运动的合成与分解的方法. 2.能运用运动的合成与分解的知识分析一些实际运动． 二、学习过程 【问题探究】竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个蜡块能在水中以0.3 m/s的速度匀速上浮．在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管沿水平方向向右匀速运动，测得蜡块实际运动方向与水平方向成37°角，如图2所示．若玻璃管的长度为0.9 m，在蜡块从底端上升到顶端的过程中，玻璃管沿水平方向的移动速度和沿水平方向运动的距离分别为________m/s和________m．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 【知识点1】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．运动的合成与分解遵从矢量运算法则． 例题1、关于运动的合成和分解，下列说法正确的是 A. 匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线 B. 合运动的时间等于两个分运动的时间之和 C. 曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D. 分运动是直线运动，则合运动必是直线运动 例题2、跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示，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，运动员可完成更多的动作 B. 运动员速度方向一定每时每刻都在变化 C. 运动员下落时间与风力无关 D. 运动员着地速度与风力无关 跟踪训练：如图所示，细杆与水平地面的夹角为，阳光竖直照下，一小球套在细杆上，当小球沿细杆以的速度匀速向上运动时，，地面上小球的影子移动速度大小为   A. B. C. D. 【问题探究】如图所示，跳伞运动员打开降落伞后正在从高空下落． (1)跳伞员在无风时竖直匀速下落，有风时跳伞员的实际运动轨迹还竖直向下吗？竖直方向的运动是跳伞员的合运动还是分运动？ (2)已知跳伞员的两个分运动的速度，怎样求跳伞员的合速度？ 【知识点2】物体运动性质和轨迹的判断方法 1．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 2．两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3、在光滑无摩擦的水平面上有一冰球以速度沿直线匀速从点运动到点，忽略空气阻力．图为俯视图．当冰球运动到点时受到图示中黑箭头方向的快速一击．这之后冰球有可能沿如下哪一条轨迹运动 A. B. C. D. 例题4、如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板．将三角板沿直尺水平向右匀速直线运动，同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端沿直角边向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的痕迹可能是 A. B. C. D. 跟踪训练：如图所示，水平桌面上有一涂有黑色墨水的小球，给小球一个初速度使小球向右做匀速直线运动，它经过靠近桌边的竖直木板边前方时，木板开始做自由落体运动。若木板开始运动时，边与桌面相齐平，则小球在木板上留下的墨水轨迹是    A. B. C. D. 【知识点3】船渡河问题 1．运动分析：小船渡河时，同时参与了两个分运动：一个是船相对水的运动(即船在静水中的运动)，一个是船随水漂流的运动． 2．两类常见问题： (1)渡河时间问题：①渡河时间t取决于河宽d及船沿垂直河岸方向上的速度大小，即t＝. ②若要渡河时间最短，只要使船头垂直于河岸航行即可，如图所示，此时t＝. (2)最短位移问题：①若v水<v船，最短的位移为河宽d，船头与上游河岸夹角满足cos θ＝，如图甲所示． ②若v水>v船，如图乙所示，从出发点A开始作矢量v水，再以v水末端为圆心，以v船的大小为半径画圆弧，自出发点A向圆弧作切线即为船位移最小时的合运动的方向．这时船头与河岸夹角θ满足cos θ＝，最短位移x短＝. 例题5、小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行．到达河中间时，突然上游放水使水流速度加快，则对此小船渡河的说法中正确的是    A. 小船渡河时间变长 B. 小船渡河时间不变，但位移将变大 C. 因船头始终垂直河岸，故渡河时间及位移都不会变化 D. 因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变化 跟踪训练：如图所示，甲、乙两船在静水中的速度相等，