内容正文:
答案: 见解析图
2.运动的合成与分解
课程标准
核心素养
1.知道什么是合运动,什么是分运动。知道合运动和分运动是同时发生的,并且互不影响
2.知道什么是运动的合成,什么是运动的分解。理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则
3.会用作图法和直角三角形知识解有关位移、速度的合成与分解问题
物理观念:合运动、分运动、运动的合成和运动的分解
科学思维:运动的合成与分解方法——平行四边形定则
科学探究:
(1)会用平行四边形定则画出位移和速度的合成与分解图
(2)会用数学知识求解合速度、合位移或分速度、分位移
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,并能够以道德与规范认识和评价物理研究与应用
一、矢量的合成与分解
1.平行四边形定则是矢量合成与分解遵循的普遍法则。
2.通过平行四边形定则将合矢量与分矢量的关系转化为平行四边形的对角线和邻边的关系,可以把矢量运算转化为几何运算。
二、位移和速度的合成与分解 运动合成与分解的应用
1.分运动与合运动:一个物体同时参与了两个运动,我们把这两个运动叫作分运动,实际的运动叫作合运动。
2.位移的合成、位移的分解:已知分位移求合位移叫作位移的合成,已知合位移求分位移叫作位移的分解。
学生用书第6页
3.运动的合成、运动的分解:已知分运动求合运动,叫作运动的合成;已知合运动求分运动,叫作运动的分解。
1.判断正误
(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。( )
答案: (1)√ (2)√ (3)×
2.链接实景
如图所示,跳伞运动员打开降落伞后正从高空下落。
(1)跳伞运动员在无风时竖直匀速下落,有风时运动员的实际轨迹还竖直向下吗?竖直方向的运动是跳伞运动员的合运动还是分运动?
(2)已知跳伞运动员的两个分运动速度,怎样求跳伞运动员的合速度?
提示: (1)有风时跳伞运动员不沿竖直方向向下运动。无风时跳伞运动员竖直匀速下落,有风时跳伞运动员一方面竖直匀速下落,一方面在风力作用下水平运动。因此,竖直匀速下落的运动是跳伞运动员的分运动。
(2)应用矢量运算法则求合速度。
知识点一 运动的合成与分解
一艘货船需要通过水流恒定的河流将货物运送到正对岸。
(1)如果你是船长,你会选择船头正对河岸的方向渡河吗?为什么?
(2)渡河时,这艘货船将要参与几个方向的运动?你会如何确定开船的方向?
提示: (1)不会,因为在货船渡河时,也会随水流向下游方向运动,无法到达正对岸。
(2)货船将参与垂直河岸和沿河岸两个方向的运动;为了保证能够到达正对岸,可以让船头偏向上游适当的角度,以使货船的合运动方向垂直河岸。
1.合运动是物体的实际运动,在运动的合成与分解时所作的平行四边形中合运动对应平行四边形的对角线。
2.合运动与分运动的关系
等效性
各分运动的共同效果与合运动的效果相同
等时性
各分运动与合运动同时发生,同时结束,经历的时间相同
独立性
各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响
同体性
各分运动与合运动是同一物体的运动
3.运动的合成与分解的运算法则:合成与分解的实质是位移、速度、加速度的合成与分解,这些量都是矢量,遵循平行四边形定则。
(多选)如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点以速度v0=3 cm/s匀速上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,R的合速度的方向与y轴正方向的夹角为α。则( )
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A.红蜡块R的分位移y的平方与x成正比
B.红蜡块R的分位移y的平方与x成反比
C.tan α与时间t成正比
D.红蜡块R的合速度v的大小与时间t成正比
AC [红蜡块R在竖直方向做匀速运动,则y=v0t,在水平方向上,有x=at2,解得y2=x,故A正确,B错误;红蜡块R的合速度的方向与y轴正方向的夹角α满足tan α==,即tan α与时间t成正比,故C正确;红蜡块R的合速度的大小v=,故D错误。]
求解运动的合成与分解的方法
(1)正确区分合运动与分运动。
(2)根据v=求解速度的大小。
(3)根据tan θ=求解速度的方向。
针对练1.对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是( )
A.合运动的速度大小等于两分运动的速度大小之和
B.合运动的速度一定大于某一个分运动的速度
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
C [合运动的速度等于两分运动的速度的矢量和,A错误;合运动的速度不一定大于某一个分运动的速度,也可能小于或等于某一个分运动的速度,