1.2 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（教科版2019）

2　运动的合成与分解 [学习目标] 1.知道什么是合运动、分运动及运动的合成、运动的分解。 2.能运用平行四边形定则解决简单的有关速度、位移的合成与分解的问题。 知识点一　矢量的合成与分解 1.力(运动)的合成与分解,既体现了矢量的运算法则,同时又反映了物理学研究问题的重要方法——等效替代。 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。 知识点二　位移和速度的合成与分解 1.合运动与分运动:如果一个物体同时参与几个运动,则这个物体的实际运动叫合运动,而其他几个运动叫作这个合运动的分运动。 2.运动的合成:已知分运动求合运动(包括位移、速度和加速度)的过程。 3.运动的分解:已知合运动求分运动(包括位移、速度和加速度)的过程。 4.运算法则:运动的合成与分解(包括位移、速度和加速度)都遵循平行四边形定则。 知识点三　运动合成与分解的应用 研究比较复杂的运动时,常常可以把一个运动分解成两个或几个比较简单的运动,从而使问题变得容易解决。运动的合成与分解在生产、生活和科技中有广泛的应用。 1.思考判断 (1)合速度就是两个分速度的代数和。(　×　) (2)合速度不一定大于任意一个分速度。(　√　) (3)合位移一定大于任意一个分位移。(　×　) (4)运动的合成就是把两个分运动加起来。(　×　) (5)运动的分解就是把一个运动分成两个完全相同的运动。(　×　) (6)运动的合成与分解遵循平行四边形定则。(　√　) 2.思维探究 (1)寒风吹来,鹅毛大雪正在缓缓降落,为寒冷的冬天增添了一道美丽的风景线。试问雪花在降落时同时参与了哪两个方向上的运动? 答案:雪花降落时同时参与了竖直向下和水平方向上的直线运动。 (2)如图所示,跳伞运动员打开降落伞后从高空下落。 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运动轨迹还竖直向下吗?竖直方向的运动是运动员的合运动还是分运动? 答案:有风时轨迹不竖直向下。无风时,跳伞运动员竖直匀速下落;有风时,一方面竖直匀速下落,另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已知跳伞运动员的两个分运动的速度,怎样求运动员的合速度? 答案:以两个分速度为邻边作平行四边形,应用平行四边形定则求合速度。 要点一　对合运动与分运动的理解 风雨交加时,我们会看到大雨倾斜而下。 (1)你知道哪个运动是雨滴的合运动吗?这个合运动可以分解为哪两个分运动? (2)如果没有风,雨滴是竖直下落的。如图,一个人正在冒雨骑车前进,骑车人为什么总觉得雨滴是向后倾斜的?当车速增大时,他会觉得雨滴下落将有什么变化? 答案:(1)雨滴的实际运动即倾斜方向的运动就是雨滴的合运动;可分解为竖直方向的运动和水平方向随风的运动。 (2)雨滴相对于人同时参与了竖直向下和水平向后的两个分运动,人感觉到雨滴的速度是雨滴相对于人的两个分运动的合运动,所以是向后倾斜的;当车速增大时,雨滴相对于人的速度增大,则倾斜得更厉害。 1.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 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 2.合运动与分运动的判定方法 在一个具体运动中,物体实际发生的运动往往是合运动。这个运动一般就是相对于地面发生的运动,或者说是相对于静止参考系的运动。 3.运动的合成与分解的法则 (1)运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解。由于位移、速度、加速度都是矢量,因此其合成与分解遵循平行四边形(或三角形)定则。 (2)对速度进行分解时,不能随意分解,应按物体的实际运动效果进行分解。 [例1] (多选)对于两个分运动的合运动,下列说法正确的是(　AC　) A.合运动的位移是分运动位移的矢量和 B.合运动的速度大小一定大于某一个分运动的速度大小 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 解析:位移是矢量,合位移是分位移的矢量和,故A正确;根据力的平行四边形定则,合速度由两个分速度的大小和方向确定,且合速度可以比分速度小,故B、D错误;合运动的方向就是物体实际运动的方向,故C正确。 关于合运动与分运动应注意的三点 (1)物体实际运动的方向是合速度的方向。 (2)合运动与分运动都是针对同一物体和同一参考系进行的合成与分解。 (3)只有同时进行的两个分运动才能合成。 [针对训练1] 关于运动的独立性,下列说法正确的是(　B　) A.运动是独立的,是不可分解的 B.同时参与的几个分运动是互不干扰、互不影响的 C.合运动和分运动是各自独立的,是没有关系的 D.各分运动是各自独