内容正文:
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 导学案
课题
第2节 运动的合成与分解
学习目标
1. 知道合运动、分运动的关系.
2. 理解运动的合成、运动的分解的概念,掌握运动的合成与分解的方法.
3.能利用运动的合成与分解的方法分析小船渡河问题.
学习重难点
1.小船渡河
物理观念
情境
模型建构
分析方法或特点
小船渡河问题
渡河时间最短
平行四边形法则
渡河位移最短
2.关联速度
物理观念
情境
模型建构
分析方法或特点
关联
速度
问题
人用轻绳
匀速拉物体
沿绳方
向上两
物体的
速度相等
用轻绳连
接的A、B
两物体的速度
靠在墙壁
上的轻杆
两端物体
的速度
沿杆方
向上两
物体的
速度相等
学习知识点
1.合运动的性质判断
(1)
(2)
2.互成角度的两个直线运动的合成
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
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
与 成 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
两个初速度不为零的匀加速直线运动
匀变速直线运动
与 方向相同
匀变速曲线运动
与 成 角
课前训练
1.关于一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动,下列说法正确的是( )
A.一定是曲线运动
B.可能是直线运动
C.运动的方向一定不变
D.速度一直在变,是变加速运动
2.如图所示,一艘炮艇沿长江由西向东快速行驶,在炮艇上发射炮弹射击北岸的目标,要击中目标,射击方向应( )
A.对准目标
B.偏向目标的西侧
C.偏向目标的东侧
D.无论对准哪个方向都无法击中目标
3.(多选)一小船在匀速流动的河水中以船头始终垂直于河岸方向渡河,已知河宽为64 m,河水的流速大小为3 m/s,小船相对于静水的初速度为0,渡河过程中先以1 m/s2的加速度匀加速运动,到达河的中点后再以1 m/s2的加速度匀减速运动,则( )
A.小船渡河的平均速度为4 m/s
B.小船渡河过程中垂直河岸的最大速度为8 m/s
C.小船渡河的时间为16 s
D.小船到达河对岸时的位移大小为112 m
4.如图所示,起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械,又称天车、航吊、吊车。起重机所吊物体在水平方向的运动情况如图甲,在竖直方向的运动情况如图乙。
甲 乙
问题:(1)起重机所吊物体在3 s内做匀变速曲线运动,对吗?
(2)在t=4 s时,起重机所吊物体的速度大小。
5.(多选)如图所示,一条不可伸长的细绳跨过一个小定滑轮,将 、 两物体连在一起, 以速度 向左匀速运动,当细绳与水平方向成 角时 , 物体的速度和绳的拉力与 物体所受的重力之间的关系为( )
A. 物体的速度为 B. 物体的速度为
C. 绳的拉力大于 物体所受的重力 D. 绳的拉力等于 物体所受的重力
6.某飞行器在飞行时,它的航线方向要严格地从东到西,如果飞行器的速度是160 km/h,风从南面吹来,风的速度为80 km/h,那么:
(1)飞行器应朝哪个方向飞行?
(2)如果所测地区长达80 km,飞行器飞过所测地区所需时间是多少?
课前训练答案
1.B [由题意可知,两个分运动的合速度方向和加速度的方向可能在一条直线上,也可能不在一条直线上,所以这两个分运动的合运动可能是直线运动,也可能是曲线运动,但一定是匀变速运动,故B正确,A、C、D错误。]
2.答案 B
解析 炮弹的实际速度方向沿目标与炮艇的连线方向,该速度是炮艇的速度与射击速度的合速度,根据平行四边形法则知,射击的方向应偏向目标的西侧,故B正确。
3.BC [设渡河时间为t,则垂直河岸方向的匀加速过程有
=a,解得t=16 s,故C正确;
河水的流速大小为3 m/s,沿水流方向的位移大小
x=16×3 m=48 m,
则小船渡河的位移s== m=80 m,
小船渡河的平均速度== m/s=5 m/s,故A、D错误;
小船沿垂直河岸方向的初速度为0,渡河过程中t=8 s时垂直河岸的速度最大,为vmax=8 m/s,故B正确。]
4.[解析] (1)在3 s内,起重机所吊物体在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向做匀速直线运动,则所吊物体的加速度恒定,故起重机所吊物体在3 s内做匀变速曲线运动。
(2)在t=4 s时,起重机所吊物体在水平方向的速度大小vx=6 m/s,在竖直方向的速度大小vy=8 m/s,则起重机所吊物体的速度大小v==10 m/s。
[答案] (1)对 (2)10 m/s
5.[解析]将 的速度 沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解,如图所示,则 物体上升的速度 ,故 错误, 正确;由于 以速度 向左匀速运动, 变小,则 变大,物体 加速上升,处于超重状态,所以绳的拉力大于 物体所受的重力,故 正确, 错误。
6.答案 (1)西偏南30° (2)1 h
解析 (1)根据平行四边形定则可确定飞行器的航向,如图所示,
有sin θ===,θ=30°,即西偏南30°.
(2)飞行器的合速度v=v2cos 30°=80 km/h,
飞行器飞过所测区域所需时间t== h=1 h.
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