5.2 运动的合成与分解 作业设计-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理人教版必修第二册《抛体运动》第2节作业设计方案，依据学生认知特点，采用分层设计思路。作业任务一侧重基础巩固，任务二注重能力提升，满足不同层次学生学习需求，助力夯实运动的合成与分解核心知识。 通过小船渡河、关联速度模型等典型实例，培养学生科学思维中的模型建构能力，结合轨迹判断、速度分解问题强化物理观念中的运动观念。答案解析详细，帮助学生反思解题过程，提升分析解决实际问题的能力，体现学科特色的内容组织方法。

高中物理人教版必修第二册 第五章《抛体运动》 第2节 运动的合成与分解 作业设计 作业目标 1.理解合运动、分运动的概念，掌握运动的合成与分解的方法。 2.能利用运动的合成与分解的知识，判断合运动的轨迹和性质。 知识回顾 1.合运动与分运动：如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是合运动，参与的几个运动就是分运动。 2.运动的合成与分解：由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成；由合运动求分运动的过程，叫作运动的分解。 3.遵从法则：遵从矢量运算法则。 4.合运动的性质判断 （1） （2） 方法总结 1.小船渡河问题的常考实例 情况 图示 说明 渡河时 间最短 当船头垂直于河岸时，小船渡河时间最短，最短时间为tmin＝，对应渡河位移x＝ 渡河位 移最短 当v水<v船时，如果满足v水－v船cos θ＝0，则合速度垂直于河岸时，小船渡河位移最短(等于河宽d)，对应渡河时间t＝ 当v水>v船时，如果船头方向(v船方向)与合速度方向垂直，小船渡河位移最短，此时船头与河岸夹角为，最短渡河位移xmin＝＝ 渡河船 速最小 在水流速度v水和船的航行方向(v合方向)一定的前提下，当船头方向(v船方向)与合速度方向垂直时，有满足条件的最小船速，即v船min＝v水 sin θ 2.“关联速度”模型 ①确定合运动的两个效果。 ―→ ―→ ②常见的速度分解实例 甲　　　　　　　　　乙 丙　　　　　　　　　丁 分层作业：作业任务一 1. 如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度 匀速上浮。红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，玻璃管水平向右由静止做匀加速运动，则蜡块的轨迹可能是( ) A. 直线 B. 曲线 C. 曲线 D. 无法确定 2.质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图所示)，下列判断正确的是(　　) A．P的速率为v B．P的速率为v sin θ2 C．P处于超重状态 D．P处于失重状态 3.（多选）质量为 的质点在 平面上做曲线运动，在 轴方向的速度图像和 轴方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是( ) A. 质点的初速度大小为 B. 质点所受的合力大小为 C. 时，质点速度的方向与合外力方向垂直 D. 末质点速度大小为 4.已知某船在静水中的速度为v1＝5 m/s，现让船头正对对岸渡过小河，假设这条河的两岸是理想的平行线，水流速度为v2＝3 m/s，方向与河岸平行，小船渡河耗时20 s，求小河的宽度和小船渡河的位移的大小。 分层作业：作业任务二 1.（多选）某质点在 平面内运动。 时刻，质点位于 轴上。它在 轴方向上运动的位移—时间图像如图甲所示，它在 轴方向上运动的速度—时间图像如图乙所示。下列说法正确的是( AC ) A. 质点的运动轨迹为曲线 B. 时质点的速度大小为 C. 时质点的速度方向与 轴正向的夹角为 D. 时质点的位置坐标为 2.　一小船渡河，河宽d＝180 m，水流速度为v1＝2.5 m/s。船在静水中的速度为v2＝5 m/s，问： (1)小船渡河的最短时间为多少？此时位移多大？ (2)欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？ 甲 作业任务一答案 1.[解析]选 。红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，所受合力方向水平向右，合力方向与合速度方向不共线，红蜡块的轨迹应为曲线，故 错误；由于做曲线运动的物体所受合力应指向轨迹弯曲的一侧，故 正确， 、 错误。 2.C　[将小车的速度v进行分解，如图所示，则有vP＝v cos θ2，选项A、B错误；小车向右运动，θ2减小，v不变，则vP逐渐增大，说明物体P沿斜面向上做加速运动，处于超重状态，选项C正确，D错误。] 3.[解析]选 。由题图可知，质点在 轴方向做匀变速直线运动，初速度 ，加速度 ,质点在 轴方向做匀速直线运动，速度大小 ，则物体的初速度 ，根据牛顿第二定律得 ，故 、 正确；质点所受合外力方向与加速度方向相同，为 轴正方向，由上述分析可知，质点的初速度方向不沿 轴方向，故 错误； 末质点在 轴方向的速度大小为 ，则质点的速度为 ，故 正确。 4.答案　100 m　20 m 解析　当船头垂直于河岸渡河时，河宽d＝v1t＝100 m， 如图所示，当船到达对岸时，船沿平行于河岸方向也发生了位移，由几何知识可得，船的位移大小为s＝，由题意可得x＝v2t＝3×20 m＝60 m，代入得s＝20 m。 作业任务二答案 1.[解析]由题图可知，在 内，质点沿 轴正方向以 的速度做匀速直线运动，沿 轴方向以 的初速度、 的加速度做匀加速直线运动，由运动的合成知识可知，质点做匀变速曲线运动， 正确； 时，质点在 轴方向的速度 ,则 时质点的速度大小 , 错误；设质点的速度方向与 轴正向的夹角 ，且满足 ，则 时质点的速度方向与 轴正向的夹角 , 正确； 时，质点在 轴上的位置 ,质点在 轴上的分位移 ,所以, 时质点的位置坐标为 ， 错误。 2.[解析]　(1)欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向。当船头垂直河岸时，如图甲所示， 合速度为倾斜方向，垂直分速度为 v2＝5 m/s。 t＝＝＝ s＝36 s v合＝＝ m/s x＝v合t＝90 m。 (2)欲使船渡河的航程最短，船的合运动方向应垂直河岸。船头应朝上游与河岸成某一角度β。 如图乙所示，由v2sin α＝v1得α＝30°。所以当船头朝上游与河岸成一定角度β＝60°时航程最短。 乙 x＝d＝180 m t＝＝＝ s＝24 s。 [答案]　(1)36 s　90 m (2)偏向上游与河岸成60°角　24 s 作业反馈 学科网（北京）股份有限公司 $