第1讲 运动的合成与分解-2022-2023学年高一物理同步讲义（人教版2019必修第二册）

第1讲 运动的合成与分解 知识点碎片 难度 曲线运动的描述 ★★☆☆☆ 运动的合成与分解 ★★★☆☆ 小船过河问题 ★★★☆☆ 牵连速度问题 ★★★☆☆ 模块一：曲线运动描述 1． 曲线运动的定义 物体运动轨迹为曲线的运动称之为曲线运动，其任意时刻的速度方向为曲线的切线方向，且运动速度方向时刻发生变化．图1.1是我们通常讨论的曲线运动，图1.2一般当作分段直线运动处理． 图1.1 图1.2 2． 曲线运动的性质和条件 (1)曲线运动的方向时刻在变化，故曲线运动一定是变速运动：一定有加速度，一定受到合外力的作用． (2)当物体运动的初速度v0与合力(实际影响的是加速度)不在同一直线时，物体做曲线运动．同时，根据物体所受合力是否变化可分类为：匀变速曲线运动(合力不变)和非匀变速曲线运动(合力发生变化)． 3． 力对速度的影响 合力F合可以分解为沿着运动方向的分力Fx和垂直于运动方向的分力Fy，与速度方向相同的力Fx只影响运动速度的大小，与速度垂直的力Fy只影响运动速度的方向． 力与速度夹角θ的大小 运动性质 力的作用效果 θ=00 加速直线运动 只改变速度的大小，不改变速度的方向 θ=1800 减速直线运动 00<θ<900 加速曲线运动 既改变速度的大小，又改变速度的方向 900<θ<1800 减速曲线运动 θ=900 速度大小不变的曲线运动 只改变速度的方向 注意：合力永远指向运动轨迹的凹侧，轨迹永远处在速度与合力的夹角之间． 4． 合运动与分运动的概念 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叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的分运动． 例如：蜡块在竖直固定的注满清水的玻璃管中运动，可以看到其运动接近匀速直线运动，当蜡块在竖直玻璃管中向上匀速运动的同时，让玻璃管向右匀速直线运动，则蜡块参与了竖直方向、水平方向的两个不同的分运动，物块实际运动的方向即为两物块的合运动． 5． 运动的合成和分解 由几个分运动去求合运动叫运动的合成；将一个运动分解为几个分运动叫做运动的分解．运动的合成与分解都遵循平行四边形定则，包括速度、位移和加速度． 6． 合运动和分运动的关系 (1)独立性：分运动之间没有联系，各自独立； (2)等时性：合运动和分运动同时开始，同时进行，同时结束； (3)等效性：所有分运动的作用效果总和与合运动作用效果相同． 7． 两不共线的直线运动的合运动特点 两个不共线的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动 一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀变速直线运动 匀变速直线运动 两个初速度不为零的匀变速直线运动 如果与共线(即)，为匀变速直线运动 如果与不共线(即)，为匀变速曲线运动 例1.★★☆☆☆ (多选)关于力和运动的关系，下列说法中正确的是( ) A．物体做曲线运动，其速度一定改变 B．物体做曲线运动，其加速度可能不变 C．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定不变 D．物体在变力作用下运动，其速度方向一定改变 练1-1.★★★☆☆ (多选)物体受几个外力的作用而做匀速直线运动，如果在保证其他力不变的情况下，突然撤掉其中一个力，它可能做( ) A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动 C．匀减速直线运动 D．曲线运动 练1-2.★★★☆☆ 一个质点受两个互成锐角的力和作用，由静止开始运动，若运动中保持二力方向不变，但突然增大到，则质点以后( ) A．一定做匀变速曲线运动 B．可能做匀速直线运动 C．可能做变加速曲线运动 D．可能做匀变速直线运动 例2.★★☆☆☆ 一小球在光滑水平面上以某一速度v0做匀速直线运动，运动途中受到与水平面平行的恒定风力F作用，则小球的运动轨迹不可能为图中的( ) 练2-1.★★☆☆☆ 投出的篮球从A经B到C在竖直平面飞行做曲线运动，运动轨迹如图所示，试在图上画出A、B、C三点的速度方向及加速度方向．(空气阻力忽略不计) 练2-2.★★★☆☆ 某同学抛出铅球后铅球的运动轨迹如图所示．已知在B点时的速度与加速度相互垂直，不计空气阻力，则下列说法中正确的是( ) A．D点的速率比C点的速率大 B．D点的加速度比C点的加速度大 C．从B点到D点加速度与速度始终垂直 D．从B点到D点加速度与速度的夹角先增大后减小 例3.★★☆☆☆ 关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是( ) A．一定是直线运动 B．一定是曲线运动 C．可能是直线运动，也可能是曲线运动 D．以上都不对 练3-1.★★★☆☆ (多选)质量为0.2 kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图像分别如图甲、乙所示