5.2 运动的合成与分解 导学案 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

学校 课型 新课 课时 1 题目 5.2运动的合成与分解 年级 高一 学习目标 1.通过对蜡块运动的分析，会根据研究问题的需要建立合适的平面直角坐标系，并会用函数描述直线运动。 2.理解分运动、合运动的概念，会用平行四边形定则对简单的平面运动进行合成与分解。 3.通过对生产、生活中物体运动的分析，初步体会把复杂运动分解为简单运动的物理思想，并能用这个思想解决类似的简单问题。 基础知识 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 ，玻璃管向右匀速移动的速度设为 。以蜡块开始运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系。从蜡块开始运动的时刻计时，在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示，即x＝ ，y＝ 。 2．蜡块的运动轨迹：y＝ ，是一条过原点的直线(θ为速度矢量v与x轴正方向的夹角)。 3．蜡块的速度：大小为v＝ ，速度的方向满足tanθ＝ (θ为速度矢量v与x轴方向的夹角)。 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 发生的运动就是合运动，参与的几个 就是分运动。 2．运动的合成与分解：已知 求合运动，叫运动的合成；已知 求分运动，叫运动的分解。 3．运动的合成与分解实质上是对物体的 、加速度、位移等物理量进行合成与分解。 4．运动的合成与分解遵从 。 (1)如果两个分运动的方向在同一直线上，求合运动时规定正方向，直接进行 加减。 (2)如果两个分运动的方向不在同一条直线上，而是成一定夹角，根据 进行合成与分解。 5．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 等时性 各分运动与合运动同时发生，同时结束，经历的 相同 独立性 各分运动之间互不相干，彼此 ，互不影响 同体性 各分运动与合运动是同一 的运动 三、确定合运动性质的方法 分析两个直线运动的合运动的性质时，应先根据平行四边形定则，确定合运动的合初速度v0和 ，然后进行判断： 1．判断是否做匀变速运动：若a恒定，物体做 运动；若a变化，物体做 运动。 2．判断轨迹曲线：若a与v0共线，则做 运动；若a与v0不共线，则做 运动。 课堂拓展 考点一 合运动与分运动的关系 1．(多选)关于合运动与分运动的关系，下列说法正确的是( ) A．两分运动互不影响 B．合运动的时间一定等于分运动的时间 C．合运动的速度大小不可能小于分运动的速度大小 D．合位移的大小可能等于两分位移的大小的代数和 2．水滴从高处自由下落，至落到地面前的过程中遇到水平方向吹来的风，则水滴下落的时间将( ) A．增长　　　 B．不变 C．缩短　　 D．无法确定 考点二 运动的合成与分解 考向1　运动的合成与分解 3．我国自主研发的大型客机C919从地面起飞后在t时间内做匀加速直线运动，若起飞后其所受水平方向的合外力与竖直方向的合外力大小之比为2∶1, 则C919起飞后t时间末在空中的( ) A．水平加速度与竖直加速度大小之比为2∶1 B．水平加速度与竖直加速度大小之比为4∶1 C．水平位移与竖直位移大小之比为2∶1 D．水平位移与竖直位移大小之比为4∶1 4．如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，一个红蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮。在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀速向右运动，测得红蜡块的实际运动方向与水平方向间的夹角为30°。 (1)求玻璃管水平匀速运动的速度大小。 (2)若玻璃管的长度L＝1.0 m，则红蜡块从玻璃管底端上浮到顶端的过程中，玻璃管水平运动的距离为多少？(计算结果保留两位有效数字) 5．(多选)有关运动的合成，以下说法正确的是( ) A．两个直线运动的合运动一定是直线运动 B．两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动 C．两个初速度为零的匀加速(加速度大小不相等)直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 D．匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是直线运动 6．(2021·海南海口开学考)春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为( ) A．直线OA B．曲线OB C．曲线O