1.2 运动的合成与分解 课件 -2025-2026学年高一下学期物理教科版必修第二册

第一章　抛体运动 2　运动的合成与分解 2　运动的合成与分解 1 学习任务目标 1 ．理解合运动、分运动的概念及运动的独立性。(物理观念) 2．会用平行四边形定则解决速度、位移的合成与分解问题。(科学思维) 3．通过对生产生活中物体运动的分析，感受用物理知识解决实际问题的成就感，形成严谨的科学态度。(科学态度与责任) 2　运动的合成与分解 2 问题式预习 知识点一　矢量的合成与分解 1．描述物体运动的位移、速度和加速度均是______，其合成与分解的方法均遵循_____________________。 2．力(运动)的合成与分解，既体现了矢量的运算法则，同时又反映了物理学研究问题的重要方法——____________。 3．通过平行四边形定则将合矢量与分矢量的关系转化为平行四边形的对角线和邻边的关系，可以把矢量运算转化为____________。 矢量 平行四边形定则 等效替代 几何运算 2　运动的合成与分解 3 [科学思维] 如图所示，一个成年人或两个孩子均能提起同一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力的作用效果是否相同？二者能否等效替代？ 提示：作用效果相同，两种情况下力 的作用效果均是把同一桶水提起来， 能够等效替代。 2　运动的合成与分解 4 [判一判] (1)矢量与标量的区别之一是它们的运算方法不同。 (　　) (2)由于矢量的方向可以用正、负表示，故具有正负值的物理量一定是矢量。 (　　) √ × 2　运动的合成与分解 知识点二　运动的合成与分解 1．合运动与分运动 玩具电动车放在跑步机上做游戏时，同时参与了______于履带的运动和______于履带的运动，这两个运动叫作分运动，实际的运动叫作___运动。 2．位移的合成与分解 (1)位移的合成：已知分位移求___位移。 (2)位移的分解：已知合位移求___位移。 垂直 平行 合 合 分 2　运动的合成与分解 3．速度的合成与分解：与位移的合成与分解是对应的，都遵循_______________定则。 4．运动的合成与分解 (1)运动的合成：已知___运动求___运动。 (2)运动的分解：已知___运动求___运动。 平行四边形 分 合 合 分 2　运动的合成与分解 [科学思维] 如图所示，蜡块在装满水的竖直玻璃管内向上匀速运动的同时，将玻璃管沿水平方向向右匀速移 动，观察到蜡块向右上方运动。分析蜡块的运动： (1)蜡块参与的______方向和______方向的两个运动都是分运动。 (2)蜡块的两个分运动在运动时间上具有_________。 (3)竖直方向和水平方向的运动____________，互不影响。 (4)蜡块斜向右上的速度等于竖直速度和水平速度的矢量和，求和时应该用_____________________。 竖直 水平 等时性 相互独立 平行四边形定则 2　运动的合成与分解 [做一做] 假设飞机起飞时以300 km/h的速度斜向上飞，飞行方向与水平方向的夹角为30°。求飞机水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy。 解析：把速度v＝300 km/h按水平方向和竖直方向分解，如图所示： 可得vx＝v cos 30°≈260 km/h vy＝v sin 30°＝150 km/h 飞机在水平方向和竖直方向的分速度分别为260 km/h和150 km/h。 答案：260 km/h　150 km/h 2　运动的合成与分解 任务型课堂 任务一　运动的合成与分解 1．(多选)关于运动的合成，下列说法正确的是 (　　) A. 两个直线运动的合运动，一定是直线运动 B. 两个直线运动的合运动，可能是曲线运动 C. 两个互成角度的匀速直线运动的合运动，一定是匀速直线运动 D. 两个互成角度的匀加速直线运动的合运动，一定是匀加速直线运动 √ √ 2　运动的合成与分解 10 2．(多选)如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v­t图像如图乙所示。在猴子沿杆运动的同时，人举着杆沿水平地面运动，其x­t图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是 (　　) A. 猴子的运动轨迹为直线 B. 猴子在2 s内做匀变速曲线运动 C. t＝0时猴子的速度大小为8 m/s D. t＝2 s时猴子的加速度大小为4 m/s2 √ √ 2　运动的合成与分解 11 3．一列以速度v匀速行驶的动车内有一水平桌面，桌面上A处有一相对桌面静止的小球。由于动车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿图(俯视图)中虚线所示轨迹从A点运动到B点，则说明动车是减速且在向南拐弯的图是 (　　) 　　 A　　　　 　　　B C　　　　 　　　D √ 2　运动的合成与分解 4．物体在直角坐标系xOy所在的平面内由O点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度随时间变化的图像如图甲、乙所示，则下列对该物体运动过程的描述正确的是 (　　) A. 物体在0～3 s做直线运动 B. 物体在3～4 s做直线运动 C. 物体在3～4 s做曲线运动 D. 物体在0～3 s做变加速运动 √ 2　运动的合成与分解 2　运动的合成与分解 5．(2025·湖南卷)如图所示，物块以某一初速度滑上足够长的固定光滑斜面，物块的水平位移、竖直位移、水平速度、竖直速度分别用x、y、vx、vy表示。物块向上运动过程中，下列图像可能正确的是 (　　) A　　　　　 B C　　　 　　D √ 2　运动的合成与分解 2　运动的合成与分解 1.运动合成与分解问题的解题思路 (1)确定合运动的方向（实际运动方向）。 (2)分析合运动的运动效果。 (3)依据合运动的实际效果确定分运动的方向。 (4)利用平行四边形定则、三角形定则或正交分解法作图，将合运动的速度、位移、加速度分别分解到分运动的方向上。 2　运动的合成与分解 2.合运动的性质判断 2　运动的合成与分解 任务二　小船渡河问题的分析 [探究活动] 一艘货船需要通过水流恒定的河流将货物运送到正对岸。 2　运动的合成与分解 19 (1)如果你是船长，你会选择船头正对河岸的方向渡河吗？为什么？ 提示：不会，因为在货船渡河时，也会随水流向下游方向运动，若船头正对河岸，无法到达正对岸。 (2)渡河时，这艘货船将要参与几个方向的运动？如何确定开船的方向？ 提示：货船将参与垂直于河岸和平行于河岸两个方向的运动；为了保证能够到达正对岸，可以让船头偏向上游适当的角度，使货船的合运动方向刚好垂直于河岸。 2　运动的合成与分解 √ √ 2　运动的合成与分解 2．如图所示，河水流动的速度为v且处处相同，河宽为a。在船停泊处A的下游距离为 b的位置是瀑布。为了使小船安全渡河(不掉进瀑布)，则 (　　) √ 2　运动的合成与分解 √ 2　运动的合成与分解 √ √ 2　运动的合成与分解 5．已知某船在静水中的速率为v1＝4 m/s，现让船渡过某条河，假设这条河的两岸是理想的平行线，河宽为d＝100 m，河水的流动速度为v2＝3 m/s，方向与河岸平行。 (1)欲使船以最短时间渡过河，船头指向应怎样？最短时间是多少？到达对岸的位置是怎样的？船实际发生的位移是多大？ (2)欲使船渡河过程中的航行距离最短，船头指向又应怎样？渡河所用时间又是多少？ 2　运动的合成与分解 2　运动的合成与分解 (2)由于v1＞v2，故船的合速度与河岸垂直时，船的航行距离最短，等于河宽。此时船速v1的方向(船头的指向)斜向河岸上游，设与河岸成θ角，如图乙所示，则 cos θ＝ ＝ 所以θ＝arccos 船的实际速度为v合＝ 故渡河时间t′＝ 答案：见解析 2　运动的合成与分解 1．渡河时间t (1)渡河时间t的大小取决于河岸的宽度d及船沿垂直于河岸方向上的速度的大小。 2　运动的合成与分解 2　运动的合成与分解 2　运动的合成与分解 [探究活动] 汽车在水平地面上向左匀速运动，汽车速度为v1，利用绕过定滑轮的绳子吊起某物体使其竖直上升。 任务三　关联物体速度的分解 2　运动的合成与分解 物体竖直向上做的是匀速直线运动吗？ 提示：将汽车的速度v1分解，如图所示，得物体的上升速度v2＝v1cos θ，汽车向左运动，θ减小，cos θ增大，v2增大，所以物体做的不是匀速直线运动。 2　运动的合成与分解 [评价活动] 1．(多选)如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当连接船的轻绳与水平方向的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则(　　) √ √ 2　运动的合成与分解 2．如图所示，以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B，当绳与水平方向夹角为θ时，物体B的速度大小 为 (　　) √ 2　运动的合成与分解 3．(多选)如图所示，做匀速直线运动的汽车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B。设汽车和重物的速度的大小分别为vA、vB，则 (　　) A. vA＝vB B. vA<vB C. vA>vB D. 重物B的速度逐渐增大 √ √ 2　运动的合成与分解 4．(2025·黑吉辽蒙卷)如图所示，趣味运动会的“聚力建高塔”活动中，两长度相等的细绳一端系在同一塔块上，两名同学分别握住绳的另一端，保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落，则v (　　) A. 一直减小　　　　 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 √ 2　运动的合成与分解 B　解析：设两边绳与竖直方向的夹角为θ，塔块沿竖直方向匀速下落的速度为v块 ，将 v块 和 v 沿绳方向和垂直绳方向分解，可得 v块cosθ=vsinθ，解得 v=v块tanθ，由于塔块匀速下落时 θ 在减小，故可知v 一直增大。故B正确。 2　运动的合成与分解 5．如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升。若小车以v1的速度做匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为θ时，物体的速度为v2，绳对物体的拉力为T，则下列关系式正确的是(　　) √ 2　运动的合成与分解 D　解析：如图所示，将小车的速度v1向垂直轻绳和沿轻绳方向分解，则沿轻绳方向的速度v′＝v1cos θ，故物体的速度v2＝v1cos θ，A、B错误；由于角θ逐渐减小，cos θ变大，故v2逐渐变大，物体加速向上，处于超重状态，T>mg，C错误，D正确。 2　运动的合成与分解 关于关联速度问题的处理 (1)“关联”速度 在运动过程中，绳、杆等有长度的物体，其两端点的速度通常是不一样的，但两端点的速度是有联系的，我们称之为“关联”速度，如图所示。 2　运动的合成与分解 (2)规律 ①物体的实际运动是合运动，分速度的方向要按实际运动效果确定。 ②沿绳(或杆)方向的分速度大小相等。 (3)速度分解的方法(求解方法) 为了解题方便，通常将物体的实际速度分解为垂直于绳(或杆)和平行于绳(或杆)方向的两个分量，根据沿绳(或杆)方向的分速度大小相等列方程求解。 2　运动的合成与分解 2　运动的合成与分解 42 谢 谢！ 2　运动的合成与分解 43 $