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

5.2运动的合成与分解 【基础知识整合】 一、运动的合成 1.运动的合成：由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成。 2.运动合成的方法 （1）两个分运动在同一直线上时，运动合成前一般先规定一个正方向，然后确定各分运动的速度、加速度和位移的正负，再求代数和。 （2）两个分运动不在同一直线上时，要按平行四边形定则或三角形定则来求合速度、合加速度和合位移。 （点拨：所有的矢量运算均满足平行四边形定则或三角形定则。） 二、运动的分解 1.运动的分解：由合运动求分运动的过程，叫作运动的分解。 （1）合运动是物体相对某一参考系所做的实际运动，即物体合运动的轨迹是物体实际运动的轨迹，物体相对于参考系的速度是合速度。 （2）曲线运动一般可以分解为两个方向上的直线运动，通过对已知规律的直线运动的研究，可以知道曲线运动的规律。 2.运动分解的方法 按实际效果来进行分解，常用的思想方法有两种： （1）先找出合运动的一个位移，看看这个位移产生什么效果，再从中找到运动分解的方法； （2）先确定合运动的速度方向（物体的实际运动方向），然后分析这个合速度所产生的实际效果，以确定两个分速度的方向。 【课堂考点速测】 1.如图所示，某同学在研究运动的合成时做了下述活动：用左手沿黑板推动直尺竖直向上运动，运动中保持直尺水平，同时，用右手沿直尺向右移动笔尖。若该同学左手的运动为匀速直线运动，右手相对于直尺的运动为初速度为零的匀加速直线运动，则关于笔尖相对于黑板的运动，下列说法正确的是( ) A.笔尖做匀速直线运动 B.笔尖做匀变速直线运动 C.笔尖做匀变速曲线运动 D.图中笔尖的运动轨迹是一条斜向上的直线 2.如图所示，在直线行驶的列车上，一位小朋友在水平桌面上玩玩具火车，小朋友让玩具火车相对于列车以恒定的速率沿直线从A点跑到B点，再以相同的速率从B点跑到A点，连线和列车运动方向垂直，玩具火车从A点跑到B点期间列车匀速行驶，从B点跑到A点期间列车匀加速行驶。下列说法正确的是( ) A.玩具火车从A到B相对地面做匀变速直线运动 B.玩具火车从B到A相对地面做匀变速曲线运动 C.玩具火车从A到B的时间小于从B到A的时间 D.玩具火车从A到B的时间大于从B到A的时间 3.两端封闭的玻璃管中注满清水，迅速将管转至图示竖直位置，管内一个红蜡块立即以的速度匀速上浮，此时使玻璃管沿x轴正方向移动，当玻璃管沿x轴( ) A.匀速运动时，红蜡块的轨迹是一条曲线 B.以的速度匀速运动时，红蜡块的速度大小是7 cm/s C.以的速度匀速运动时，2 s内红蜡块的位移大小是10 cm D.由静止开始做的匀加速运动时，红蜡块的轨迹是一条直线 4.在如图甲“观察蜡块的运动”实验中，从时刻开始，玻璃管中的蜡块同时参与水平（x轴）与竖直（y轴）两个方向上的运动，已知沿x轴正方向做匀加速运动，沿y轴正方向做匀速运动，运动轨迹如图乙所示，图中的点分别为1 s、2 s、3 s、4 s时蜡块的位置.根据蜡块的位置变化，以下判断不正确的是( ) A.蜡块运动的加速度大小约为 B.蜡块的运动轨迹是抛物线 C.蜡块沿y轴正方向的速度大小约为0.1 m/s D.蜡块在时的速度大小约为0.32 m/s 5.某高中同学们讨论消防员如何以一定的速率在最短时间内救援被困于礁石上的学生.如图，A、B为河岸上间距适当的两点，河中各处水流速度相等，下列说法正确的是( ) A.应在河岸A处沿方向进行救援 B.应在河岸B处沿方向进行救援 C.应在河岸B处沿方向进行救援 D.应在河岸B处沿方向进行救援 6.某趣味物理实验中，在水平桌面上从桌子一角A向B发射一个乒乓球，一同学在桌边试着用一支吹管将球由处吹进球门垂直于BC，如图所示，该同学将吹管对准C用力吹，但球没有进入球门。于是该同学调整了实验方案，你认为可能成功的是( ) A.用更大的力在B处吹气 B.将吹管向左平移适当距离 C.将球门C沿直线CB向B点移动一小段距离 D.将吹管绕B点顺时针转动90°，正对着A吹气 答案以及解析 1.答案：C 解析：笔尖同时参与了直尺竖直向上的匀速运动和水平向右初速度为零的匀加速运动，合初速度向上，合加速度水平向右，笔尖相对于黑板的运动即实际运动，运动性质取决于合初速度与合加速度。由于合加速度恒定，所以是匀变速运动，合初速度与合加速度不在同一直线上，所以轨迹是曲线。由以上分析可知笔尖在做匀变速曲线运动，故ABD错误，C正确。 2.答案：B 解析：以地面为参考系，玩具火车从A到B运动时，在AB方向上做匀速运动，此时列车匀速运动，可知两个匀速运动的合运动为匀速直线运动，选项A错误；以地面为参考系，玩具火车从B到A运动时，在BA方向上做匀速运动，同时沿列车运动方向做匀加速运动，两方向垂直，可得两个分运动的合运动为匀变速曲线运动