内容正文:
第五章第二节 运动的合成与分解
——精剖细解学习讲义
知识点:运动的合成与分解
1、蜡块的运动
分析方法:蜡块向右上方的运动可看成由沿玻璃管向上的运动和水平向右的运动共同构成。
1.如图所示,蜡块可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中匀速上升,现若让蜡块从竖直管底沿管匀速上升的同时,使竖直玻璃管沿水平方向做匀速直线运动,蜡块实际运动轨迹是( )
A.一条竖直线 B.一条倾斜的直线
C.一条抛物线 D.一条水平线
2.如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,R从坐标原点开始运动的轨迹如图所示,则红蜡块R在x、y方向的运动情况可能是( )
A.x方向上做匀速直线运动,y方向上做匀速直线运动
B.x方向上做匀速直线运动,y方向上做匀加速直线运动
C.x方向上做匀减速直线运动,y方向上做匀加速直线运动
D.x方向上做匀加速直线运动,y方向上做匀速直线运动
3.如图所示,在注满清水的竖直密封玻璃管中,红蜡块 R 正以较小的速度v沿y轴匀速上浮,与此同时玻璃管沿水平x轴正方向做匀速直线运动。从红蜡块通过坐标原点 O 开始计时,直至蜡块运动到玻璃管顶端为止。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.红蜡块做变速曲线运动
B.红蜡块的速度与时间成反比
C.仅减小玻璃管运动的速度,红蜡块将更慢运动到顶端
D.仅增大玻璃管运动的速度,红蜡块运动到顶端的时间保持不变
2、运动的合成与分解
合运动与分运动
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是合运动,参与的几个运动就是分运动。
物体实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度。
合运动与分运动的四个特性:
等时性:各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同;
等效性:各分运动的共同效果与合运动的效果相同;
同体性:各分运动与合运动是同一物体的运动;
独立性:各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响。
运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解。其合成、分解遵循平行四边形定则。
对速度v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。
合速度可能比分速度大,也可能比分速度小,还可能和分速度大小相等。
4.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目。如图所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响。下列说法中正确的是( )
A.风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作
B.运动员着地时的速度方向竖直向下
C.运动员下落时间与风力无关
D.运动员着地速度与风力无关
5.关于合运动与分运动的关系,下列说法中正确的是( )
A.合运动的速度一定大于分运动的速度 B.合运动的速度可以小于分运动的速度
C.合运动的位移就是两个分运动位移的代数和 D.合运动的时间与分运动的时间不一样
3、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和合加速度a,然后进行判断:
(1)匀变速运动和轨迹曲直的判断:
做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切,夹在速度方向与合力方向之间。并向合力方向弯曲,也就是合力指向运动轨迹的凹侧。
(2)互成角度的两个直线运动的合运动性质和轨迹的判断
分运动
合运动
矢量图
条件
两个匀速直线运动
匀速直线运动
a=0
一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动
匀变速曲线运动
a与v成α角
两个初速度为零的匀加速直线运动
初速度为零的匀加速直线运动
v0=0
两个初速度不为零的匀加速直线运动
匀变速直线运动
a与v方向相同
匀变速曲线运动
a与v成α角
6.如图所示,一根长为L的直杆右端抵在墙角,左端靠在箱子的光滑竖直侧壁上,将箱子以大小为v的速度向右推,直杆绕O点在竖直面内转动,当直杆与竖直方向的夹角为θ时,直杆左端沿箱子竖直移动的速度大小为( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在光滑的水平面内建有一直角坐标系xOy,一质量为m的小球在xOy坐标系内以大小为、方向与x轴正方向夹角为的速度匀速运动,当小球运动到O点时对其施加大小为F、方向沿y轴负方向的恒力,重力加速度为g。则小球再次经过x轴时的横坐标为( )
A. B. C. D.
8.下图为自动控制货品运动的智能传送带,其奥秘在于面板上蜂窝状的小正六边形部件,每个部件上有三个导向轮A、B、C,在单个方向轮子的作用下,货品可获得与导向轮同向的速度v,若此时仅控制A、C两个方向的轮子同时按图示箭头方向等速转动,则货品获得的速度大小为( )
A.v B. C. D.2v
9.如图所