第2章 第1节 运动的合成与分解-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版）

第1节　运动的合成与分解 学习目标 课标解读 1.认识曲线运动,知道物体做曲线运动的条件。 2.理解什么是合运动、分运动。知道合运动与分运动间的关系。 3.知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循矢量运算法则。 4.掌握运动的合成与分解的方法。会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题 1.通过观察曲线运动,提炼曲线运动的物理概念。 2.通过合运动、分运动等概念在头脑中的提炼,培养学生的物理观念。 3.通过对运动的合成与分解遵循矢量运算法则这一规律的理解过程,培养学生的科学思维。 4.在运用作图法、计算法求解位移和速度的合成与分解问题的过程中,培养学生的科学态度与责任 一、认识曲线运动 1.曲线运动 轨迹为曲线的运动称为曲线运动。 2.曲线运动的条件 当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。 3.速度方向 做曲线运动的物体在某一点的速度方向,为沿曲线在该点的切线方向。 4.运动性质 曲线运动中速度的方向时刻在变化,因此曲线运动是变速运动。 二、生活中运动的合成与分解 1.合运动与分运动:如果一个物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是这几个运动的合运动,这几个运动就是物体实际运动的分运动。 2.实例分析 教材P37图2-5中竹筏过小河时沿AB方向的运动为实际运动,也就是合运动;假设水不流动或竹筏不开动,竹筏沿AB′方向或沿AA′方向的两个运动为分运动。 3.运动合成与分解的实质:对描述运动的物理量如位移、速度、加速度的合成与分解,遵从矢量运算法则。 1.思考判断 (1)物体的速度不断改变,它一定做曲线运动。(　×　) (2)只要受到的合力不为零,物体一定做曲线运动。(　×　) (3)合位移与分位移效果相同,合位移等于各分位移的代数和。(　×　) (4)合位移一定大于分位移。(　×　) (5)合速度一定比每个分速度都大。(　×　) 2.思维探究 (1)在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处的火星沿什么方向飞出?转动雨伞时,雨伞上的雨滴沿什么方向飞出?由以上两种现象,你发现速度方向与轨迹有什么关系? 答案:火星将沿砂轮与刀具接触处的切线方向飞出。雨滴将沿伞边上各点所在圆周的切线方向飞出。由这两种现象可以看出,物体做曲线运动时,在某点的速度方向应沿该点所在曲线的切线方向。 (2)寒风吹来,鹅毛大雪正在缓缓降落,为寒冷的冬天增加了一道美丽的风景线。试问雪花在降落时的运动可以看成由哪两个方向上的分运动共同构成? 答案:雪花在降落时的运动可以看成由竖直向下和水平方向上的直线运动共同构成。 (3)下雨时,如果没有风,雨滴是竖直下落的,冒雨骑车的人觉得雨滴运动是朝哪个方向?当骑车速度增大时,觉得雨滴的速度有什么变化? 答案:冒雨骑车的人觉得雨滴的运动是向后倾斜的。当骑车速度增大时,觉得雨滴的速度增大。 要点一　曲线运动的特点及条件 (1)游乐场中的摩天轮在竖直平面内转动。当某乘客到达最高点时,该乘客这一时刻的速度沿什么方向? (2)如图所示,桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做曲线运动;人造卫星绕地球运行,在地球引力作用下做曲线运动。 ①小铁球、人造卫星所受合力的方向与速度方向在同一条直线上吗? ②小铁球、人造卫星的加速度的方向与速度方向在同一条直线上吗? 答案:(1)沿水平方向。 (2)①小铁球、人造卫星所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上。 ②小铁球、人造卫星的加速度的方向与速度方向不在同一条直线上。 1.曲线运动的速度 (1)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向。 (2)速度是矢量,既有大小,又有方向。物体做曲线运动,表明物体的速度方向时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,加速度一定不为零,合力一定不为零。 2.曲线运动的性质及分类 (1)性质:速度是矢量,由于曲线运动的速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动一定是变速运动。 (2)分类。 3.物体做曲线运动的条件 (1)动力学的角度:合力与速度方向不共线。 (2)运动学的角度:加速度与速度方向不共线。 4.合力与运动轨迹的关系 曲线上任意一点的切线总在曲线的外侧,运动物体的轨迹必定向合力方向弯曲,即合力方向总指向曲线的内侧。 5.合力与速率变化的关系 若合力方向与速度方向的夹角为α,则: ①α为锐角时,速度增大,合力为动力。 ②α为直角时,速度不变,合力只改变速度方向。 ③α为钝角时,速度减小,合力为阻力。 [例1] (2022·江苏盐城月考)一汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M点驶向N点,且速度逐渐增大,如图分别画出了该汽车转弯时所受的合力F,其中可能正确的是(　B　) 解析:做曲线运动的物体所受的合力指向曲线弯曲的内侧,由于