5.2 第1课时 运动的合成与分解一般规律-(PPT版)【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第二册配套课件（人教版）

2 运动的合成与分解 1 第1课时 运动的合成与分解一般规律 2 学习任务一 运动描述的实例——探究合运动与分运动 学习任务二 运动的合成与分解 学习任务三 合运动性质的判断 随堂巩固 ◆ ◆ 新课探究 课后习题 3 学习任务一 运动描述的实例——探究合运动与分运动 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空： (1) 建立直角坐标系如图所示,以运动开始时蜡块的位置为原点,__________的方 向和__________的方向分别为轴和 轴的正方向. 水平向右 竖直向上 (2) 确定蜡块的位置：蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为 , 玻璃管向右匀速移 动的速度设为.从蜡块开始运动的时刻计时,在 时刻,蜡块的 位置可以用它的、两个坐标表示:____, ____. 学习任务一 4 (3) 蜡块的运动轨迹 由以上两式可得:_____.因为、 都是常量,所以蜡块的运动轨迹是一条 ______________. 过原点的直线 (4) 蜡块运动的速度 ① 蜡块运动的速度大小 _ _________. ② 蜡块运动的速度方向与轴正方向的夹角为 ，则 _ __. 学习任务一 5 例1 在研究运动的合成与分解时，蜡块在玻璃管内的液体中匀速上升，同时手 持玻璃管沿水平方向做直线运动，得到如图所示的四个轨迹.下列对图甲、乙、 丙、丁中轨迹的描述可能正确的是( ) A.图甲中玻璃管向右做匀加速直线运动 B.图乙中玻璃管向右做匀速直线运动 C.图丙中玻璃管向右做匀加速直线运动 D.图丁中玻璃管先向右匀加速运动再向右匀减速运动 √ 学习任务一 6 [解析] 图甲中蜡块相对于地面的运动轨迹为过原点的倾斜直线，故玻璃管向右 做匀速直线运动，故A错误；图乙中蜡块相对于地面的运动轨迹向上弯曲，说 明水平方向上加速度向左，不能做匀速直线运动，故B错误；图丙中蜡块相对 于地面的运动轨迹为开口向右的曲线，说明蜡块有向右的加速度，则玻璃管向 右做匀加速直线运动，故C正确；图丁中轨迹先向上弯曲再向右弯曲，说明玻 璃管先向右减速再向右加速，故D错误. 学习任务一 7 学习任务二 运动的合成与分解 ［教材链接］ 阅读教材，完成下列填空： (1) 由分运动求合运动的过程，叫作____________；由合运动求分运动的过程， 叫作____________.运动的合成与分解包括______的合成与分解和______的合成 与分解. 运动的合成 运动的分解 速度 位移 (2) 运动的合成与分解遵从______________. 矢量运算法则 学习任务二 8 【辨别明理】 (1) 合运动一定是实际发生的运动.( ) √ (2) 合运动的速度一定比分运动的速度大.( ) × (3) 由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小.( ) × 学习任务二 9 例2 [2026·广东深圳中学高一月考] 关于运动的合成与分解，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.合运动的速度一定比每一个分运动的速度都大 C.只要知道两个分速度的大小，就一定能确定合速度的大小 D.合运动与分运动具有等时性，即它们同时开始、同时结束 √ 学习任务二 10 [解析] 两个直线运动的合运动轨迹是否为直线取决于分运动的性质与方向，例 如，水平匀速直线运动和竖直匀加速直线运动的合运动是曲线，其合力与初速 度方向不在同一直线上，因此两个直线运动的合运动不一定是直线，故A错误； 合速度是分速度的矢量和，合速度大小可能小于分速度 如两个分速度大小分别 为和时，合速度大小可能为 ，故B错误；合速度大小需由分 速度的大小和方向共同决定，若仅知分速度大小但方向未知，无法唯一确定合 速度大小，故C错误；合运动与分运动的时间由同一实际运动过程决定，必然 同时开始、同时结束，故D正确. 学习任务二 11 例3 ［人教教材必修二改编］某商场设有步行楼梯和自动扶梯.步行楼梯每级的 高度是，自动扶梯与水平面的夹角为 ，自动扶梯前进的速度是 .甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在 自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼.则 ( ) A.甲、乙上楼的时间一定相等 B.甲、乙上楼的速度大小一定相同 C.甲、乙上楼的位移大小一定相同 D.甲上楼速度大小为 √ 学习任务二 12 [解析] 甲的运动示意图如图所示，自动扶梯前进的速度是 ，则甲上楼 速度大小为 ；分解在竖直方向上的速度为 ，乙在竖直方向的速度 ，由于甲、乙在竖直方向速度相等，故甲、乙上楼 的时间一定相等，因为不知道乙水平方向的速度大小，故无法确定甲、乙上楼 的速度大小是否相同，故A项正确，B、D项错误；因为 步行楼梯和自动扶梯与水平面夹角不一定相同，故甲、 乙上楼的位移大小不一定相同，故C项错误. 学习任务二 13 【要点总结】 对合运动与分运动关系的理解 同一性 分运动与合运动对应同一物体 独立性 一个物体同时参与两个(或多个)分运动,分运动之间互不影响 等时性 分运动总是同时开始,同时结束 等效性 各分运动叠加起来与合运动有相同的效果,可以相互替代 学习任务二 14 学习任务三 合运动性质的判断 ［模型构建］ 互成角度的两个直线运动的合成 两个互成角度 的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动、一个匀变速直线 运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀加速直线运动 匀加速直线运动 两个初速度不为零的匀变速直线运动 若与 共线,则为匀变速直线运动 若与 不共线,则为匀变速曲线运动 学习任务三 15 【辨别明理】 (1) 两个不共线匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动.( ) √ (2) 两个不共线的分运动是直线运动，它们的合运动一定也是直线运动.( ) × (3) 两个不共线匀变速直线运动的合运动不可能是直线运动.( ) × 学习任务三 16 例4 [2025·江西南昌十中高一月考] 关于合运动与分运动的性质，下列说法正确 的是( ) A.若两个分运动均为匀速直线运动，则合运动一定是匀速直线运动 B.若一个分运动为匀速直线运动，另一个分运动为匀加速直线运动，则合运动 一定是匀加速直线运动 C.若两个分运动均为匀变速直线运动，则合运动一定是匀变速直线运动 D.合运动的速度大小一定大于任意一个分运动的速度大小 √ 学习任务三 17 [解析] 两个匀速直线运动的合速度是两分速度的矢量和，加速度均为零，故合 运动的加速度也是零，必为匀速直线运动，A正确；匀速分运动的加速度为零， 匀加速分运动的加速度恒定，合加速度即为匀加速分运动的加速度，但若两分 运动方向不共线，则合速度方向与加速度方向不共线，则合运动为曲线运动， B错误；两匀变速直线运动的合加速度恒定，但合初速度方向与合加速度方向 未必共线，若二者不共线，合运动为匀变速曲线运动，C错误；若两分速度方 向相反或夹角大于 ，合速度可能小于某一分速度，D错误. 学习任务三 18 变式 [2026·湖北武汉新洲一中高一月考] 有一架正在飞行的无人机，其在水平 方向(以水平向右为轴正方向)和竖直方向(以竖直向上为 轴正方向)的速度—时 间图像分别如图甲、乙所示.则在 时间内，该无人机的运动轨迹可能为 ( ) A. B. C. D. √ 学习任务三 19 [解析] 由题图可知，在 时间内无人机竖直方向做匀速直线运动，水平方向 做匀速直线运动，可知在 时间内合外力为零，无人机做匀速运动，是一条 倾斜直线；在 时间内无人机在竖直方向上向上做匀减速直线运动，水平 方向做匀速直线运动，可知在 时间内无人机的合外力竖直向下，根据合 外力指向轨迹凹侧，可知在 时间内无人机运动的轨迹向下弯曲，故选A. 学习任务三 20 【要点总结】 学习任务三 21 1.(对运动的合成与分解的理解)有关运动的合成，下列说法中正确的是( ) A.两个直线运动的合运动一定是直线运动 B.两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动 C.两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 D.一个匀加速直线运动和一个匀速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动 √ 随 堂 巩 固 22 [解析] 两个直线运动的合初速度与合加速度共线时合运动是直线运动，合初速 度与合加速度不共线时合运动是曲线运动，选项A错误；两个分运动都是匀速 直线运动，代表其受力平衡，即合外力为零，因此两个不在同一直线上的匀速 直线运动的合运动一定是匀速直线运动，选项B正确；两个初速度不为零的匀 加速直线运动，若合初速度与合加速度不共线，则合运动是匀加速曲线运动， 选项C错误；一个匀加速直线运动和一个匀速直线运动的合运动，合初速度与 合加速度不共线，则合运动是匀加速曲线运动，选项D错误. 随 堂 巩 固 23 2.(运动的合成与分解)(多选)[2025·河北张家口高一开学考] 在杂技表演中，猴子 沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为 的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度 水平匀速移动，经过时间，猴子沿杆向上移动的高度为 ，人顶杆沿水平地 面移动的距离为 ，如图所示.关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是 ( ) A.相对地面做匀速直线运动 B.相对地面做匀变速曲线运动 C.时间内猴子对地的位移大小为 D.时刻猴子对地的速度大小为 √ √ 随 堂 巩 固 24 [解析] 猴子在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速 直线运动，所以相对地面猴子做的是匀变速曲线运动； 时刻猴子对地的速度大 小为，时间内猴子对地的位移大小为 ，故选B、 D. 随 堂 巩 固 25 课后习题 26 知识点一 探究运动的合成与分解的过程 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 27 A.玻璃管匀速移动时，蜡块做直线运动，运动到顶部时间大于 B.玻璃管匀速移动时，蜡块做曲线运动，运动到顶部时间等于 C.玻璃管加速移动时，蜡块做直线运动，运动到顶部时间大于 D.玻璃管加速移动时，蜡块做曲线运动，运动到顶部时间等于 √ 1.在一端封闭、长约的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡做的小圆柱体 ， 将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧(如图甲所示).把玻璃管倒置(如图乙所示)，蜡块 沿玻璃管匀速上升，经时间 运动到玻璃管顶部.若在蜡块上升过程中的某时刻， 将玻璃管水平向右移动(如图丙所示)，下列说法中正确的是( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 28 [解析] 玻璃管匀速移动时，则蜡块水平方向和竖直方向都做匀速运动，则合运动 为直线运动，根据运动的独立性原理可知，运动到顶部时间仍等于 ，A、B错误； 玻璃管加速移动时，则蜡块水平方向做加速运动，竖直方向做匀速运动，合运动 为曲线运动，即蜡块做曲线运动，运动到顶部时间仍等于 ，C错误，D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 29 2.如图所示，蜡烛块可以在直玻璃管内的水中匀速上升，若在蜡烛块从 点开始 匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀加速直线运动，蜡烛块最终到达 点， 蜡烛块从点到 点的运动轨迹可能是图中的( ) A.曲线1 B.曲线2 C.直线3 D.曲线4 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 [解析] 当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上时，物体将 做曲线运动，且轨迹夹在速度与合力方向之间，合力的方向指向轨迹的凹侧， 而本题蜡烛块竖直向上做匀速直线运动，水平向右做匀加速直线运动，因此蜡 烛块将做匀变速曲线运动，合力水平向右,指向 凹侧，故符合要求的轨迹是曲线1，A正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 31 知识点二 合运动性质的判断 3.[2025·重庆一中开学考] 一同学在桌面的白纸上匀速划一道竖直线，如图所示. 在划线的过程中另一位同学水平向左加速抽动了白纸，白纸上的划痕图样可能 是( ) A. B. C. D. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 32 [解析] 根据题意可知笔尖相对白纸参与水平向右的匀加速运动和竖直方向的匀 速运动，所以轨迹向右弯曲.故选A. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 33 4.[2026·河南郑州一中高一月考] 龙门式起重机，俗称龙门吊，主要由门形框架、 起升装置、吊钩等构成.某次工作时起升装置在滑轨上向右匀速运动，始终在起 升装置正下方的吊钩同时向上做加速运动，一段时间内吊钩的运动轨迹可能是 ( ) A. B. C. D. [解析] 吊钩同时参与两个分运动，水平方向向右做匀速直线运动，竖直方向向 上做匀加速直线运动，水平分运动无加速度，竖直分运动加速度向上，所以吊 钩合运动的加速度竖直向上，即轨迹向上弯曲，故选D. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 34 5.[2026·重庆育才中学高一月考] 无人机已应用于我们的生活，如图甲所示是用 无人机提升重物的场景，重物沿水平方向运动的速度—时间 图像和沿竖 直方向运动的速度—时间 图像分别如图乙、丙所示，则下列说法正确的 是( ) 甲 乙 丙 A.重物相对地面在做直线运动 B.重物的加速度方向时刻在改变 C.重物的加速度大小时刻在改变 D.重物在时刻的速度大小为 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 35 [解析] 根据题图乙、丙可知，加速度沿水平方向，竖直方向匀速运动，重物的 初速度方向与加速度方向不在同一直线上，重物在做曲线运动，故A错误；根 据速度的合成可知，重物的速度方向时刻在改变，根据图像斜率代表加速度可 知，加速度方向始终沿水平方向，大小恒定，故B、C错误；重物在 时刻的速 度大小为 ，故D正确. 甲 乙 丙 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 36 6.如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、、 ，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，若此时仅控制、 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. B. C. D. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 37 [解析] 根据题意可知，两个速度夹角为 ，根据速度合成可知，合速度为 ，故选C. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 38 7.某人骑自行车以 的速度在大风中向正东方向行驶,他感到风正以相当于 车的速度从正北方向吹来,风的实际速度是 ( ) A.,方向为正南 B.,方向为东偏南 C.,方向为正北 D.,方向为南偏西 [解析] 本题易错之处是误认为风的实际速度方向是正南,却不知道人感觉到的风 的方向是风对人的速度方向.将风速沿正东和正南方向分解,分速度分别为 、 ,则,,,方向为东偏南 ,只 有选项B正确. √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 39 8.一空间探测器，如图所示，装有四台喷气发动机、、、 ；开始时沿图 中轴的正方向做匀速运动，现要使探测器变为沿 轴正方向运动可采取的措施 是( ) A.开启一段时间后关闭，再开启 B.开启一段时间后关闭，再开启 C.开启一段时间后关闭，再开启 D.开启一段时间后关闭，再开启 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40 [解析] 开始时沿题图中轴的正方向做匀速运动，具有沿 轴正方向的速度，开 启一段时间，则探测器将沿轴的正方向加速，关闭后开启或 ，探测器 将在第四或第一象限做曲线运动，故A、B错误；开启 一段时间，则探测器将 沿轴的正方向减速，如速度减为0，关闭后再开启，则探测器将向 轴负方 向运动，故C错误；开启一段时间，则探测器将沿 轴的正方向减速，如速度 减为0，关闭后再开启，则探测器将向 轴正方向运动，故D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 41 9.(多选)[2025·安徽亳州高一期末] 在某次救援中，救援队使用摩托艇转移被困 人员.在某段时间内，摩托艇在直角坐标系中有分别沿轴和 轴的两个分运 动，两个分运动的规律分别为，(其中 的单位是 ，、的单位是 ).下列说法正确的是( ) A.摩托艇在 方向的分运动是匀减速直线运动 B.摩托艇在方向的加速度大小与摩托艇在方向的加速度大小之比为 C.摩托艇在方向的初速度大小与摩托艇在方向的初速度大小之比为 D.摩托艇的运动是匀变速曲线运动 √ √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 42 [解析] 根据，可知在方向加速度与初速度均为负值，故在 方向 上的分运动为匀加速直线运动，故A错误；与位移—时间公式对比可知 方向上 加速度为，初速度为 ， 方向上加速度为 ，初速度为 ，可知摩托艇在 方向的加速度大小与摩 托艇在方向的加速度大小之比为，摩托艇在 方向的初速度大小与摩托艇 在方向的初速度大小之比为 ，故B正确，C错误；由B、C选项可知，合加 速度与合速度不共线，加速度恒定，故为匀变速曲线运动，故D正确. 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 43 10.(10分)某质点在平面上运动时，质点位于坐标原点上，它在 轴方向运动 的速度—时间图像如图甲所示，它在 轴方向的位移—时间图像如图乙所示. (1) (3分)分析图甲、乙，说明该质点在轴方向和 轴方向上的运动性质； [答案] 质点在轴方向上做匀加速直线运动， 轴方向上做匀速直线运动 [解析] 质点在轴方向上做匀加速直线运动， 轴方向上做匀速直线运动； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 44 (2) (3分)求 时该质点的位置坐标； [答案] [解析] 加速度为 横坐标为 纵坐标为 该质点的位置坐标为 ； 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 45 (3) (4分)写出该质点运动的轨迹方程. [答案] [解析] 在轴方向有 根据图像得 解得 在轴方向有 该质点运动的轨迹方程为 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 46 $