第5章 2 运动的合成与分解-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【名师导航】同步Word教参(人教版)

2．运动的合成与分解 学习目标：1.[物理观念]通过矢量的合成与分解确定曲线运动的位移和速度。　2.[物理观念]通过蜡块的运动理解合运动、分运动的概念，会分析互成角度的两个分运动的合运动的运动性质。　3.[科学思维]通过对蜡块运动的分析，体会分析复杂运动的方法，深化对位移、速度、加速度等重要概念的理解。　4.[科学态度与责任]运用合成与分解的方法将复杂的物体运动转变为简单的物理问题进行分析研究。 阅读本节教材，回答第6页“问题”并梳理必要知识点。 教材第6页“问题”提示：游泳者在对岸偏向下游的地方到达；因为人既要参与自身垂直河岸方向的运动，还要参与河水流动方向的运动。 一、一个平面运动的实例 1．蜡块的位置：如图所示，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，从蜡块开始运动的时刻开始计时，在某时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示：x＝vxt，y＝vyt。 注意：蜡块向右上方的运动可看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成的。 2．蜡块运动的速度：大小v＝，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。 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：已知分运动求合运动的过程，叫运动的合成；已知合运动求分运动的过程，叫运动的分解。 3．运动的合成与分解实质是对运动的位移、速度和加速度的合成和分解，遵循矢量运算法则。 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)合运动与分运动是同时进行的，时间相等。 (√) (2)合运动一定是实际发生的运动。 (√) (3)合运动的速度一定比分运动的速度大。 (×) (4)两个互成角度的匀速直线运动的合运动，一定也是匀速直线运动。 (√) 2．雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下述说法中正确的是(　　) ①风速越大，雨滴下落时间越长　②风速越大，雨滴着地时速度越大　③雨滴下落时间与风速无关　④雨滴着地速度与风速无关 A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．①④ B　[将雨滴的运动在水平方向和竖直方向分解，两个分运动相互独立，雨滴下落时间与竖直高度有关，与水平方向的风速无关，故①错误，③正确。风速越大，落地时，雨滴水平方向分速度越大，合速度也越大，故②正确，④错误，故选B。] 3．如图所示，在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管从AB位置水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的(　　) A．直线P　　　　 B．曲线Q C．曲线R D．三条轨迹都有可能 B　[红蜡块参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动这，实际运动的轨迹即是合运动的轨迹。由于它在任意一点的合速度方向是向上或斜向右上的，而合加速度就是水平方向的加速度，方向是水平向右的，合加速度和合速度之间有一定夹角，故轨迹是曲线。又因为物体做曲线运动的轨迹总向加速度方向偏折(或加速度方向总指向曲线的凹侧)，故选项B正确。] 一个平面运动的实例(蜡块运动的分析) 一条宽阔的大河上有两个码头A、B隔河相对。小明驾着小船从这边的码头A出发，将一批货物运送到对岸的码头B。他驾船时始终保持船头指向与河岸垂直，但小明惊奇地发现小船行驶的路线并不与河岸垂直，而是朝河的下游方向偏移。怎样来研究这种运动呢？ 提示：小船的实际运动为小船自身的运动与沿河流方向运动的合运动。 1．研究蜡块的运动 2．结论 蜡块向右上方的运动可看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。 [特别提示]　1vx、vy都是常量，v＝也是常量，说明蜡块的速度大小是一定的；tan θ＝也是一常量，说明蜡块的速度方向是一定的。综上可知蜡块做的是匀速直线运动。 2根据tan α＝，也能判断蜡块的运动是直线运动，因为tan α＝＝，是定值，也就是说，位移的方向一直不变，所以蜡块做直线运动。 【例1】　(多选)质量为m＝2 kg的物体在光滑的水平面上运动，在水平面内建立xOy坐标系，t＝0时物体位于坐标系的原点O。物体在x轴和y轴方向的分速度vx、vy随时间t变化的图线如图甲、乙所示。则(　　) A．t＝0时，物体速度的大小为3 m/s B．t＝8 s时，物体速度的大小为4 m/s C．t＝8 s时，物体速度的方向与x轴正方向的夹角为37° D．t＝8 s时，物体的位置坐标为(24 m，16 m) AD　[由题图可知，t＝0时刻，vx＝3 m/s，vy＝0，所以t＝0时刻，物体的速度大小v0＝3 m/s，A正确；t＝8 s时，vx＝3 m/s，vy＝4 m/s，物体的速度大小v＝＝5 m/s，B错误；t＝8 s时，设速度方向