人教版高中物理必修二 （運(yùn)動的合成與分解）拋體運(yùn)動教師教學(xué)課件

2運(yùn)動的合成與分解第五章拋體運(yùn)動

1.理解合運(yùn)動、分運(yùn)動、運(yùn)動的合成、運(yùn)動的分解的概念，掌握運(yùn)動的合成與分解的方法.2.能運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解的知識分析一些實(shí)際運(yùn)動.學(xué)習(xí)目標(biāo)梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)隨堂演練逐點(diǎn)落實(shí)內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)011.建立坐標(biāo)系研究蠟塊在平面內(nèi)的運(yùn)動，可以選擇建立

坐標(biāo)系.如圖1所示，以蠟塊開始勻速運(yùn)動的位置為

，以

的方向和

的方向分別為x軸和y軸的方向，建立平面直角坐標(biāo)系.一個平面運(yùn)動的實(shí)例——觀察蠟塊的運(yùn)動一圖1平面直角原點(diǎn)O水平向右豎直向上2.蠟塊運(yùn)動的位置：玻璃管向右勻速平移的速度設(shè)為vx，蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度設(shè)為vy，在某時刻t，蠟塊的位置P的坐標(biāo)：x＝

，y＝

.3.蠟塊運(yùn)動的軌跡：將x、y消去t，得到

，可見蠟塊的運(yùn)動軌跡是一條______

.4.蠟塊運(yùn)動的速度：大小v＝

，方向滿足tanθ＝

.vxtvyt過原點(diǎn)的直線1.合運(yùn)動與分運(yùn)動如果物體同時參與了幾個運(yùn)動，那么物體

就是合運(yùn)動，同時參與的幾個運(yùn)動就是分運(yùn)動.2.運(yùn)動的合成與分解：

的過程，叫作運(yùn)動的合成；________

的過程，叫作運(yùn)動的分解.3.運(yùn)動的合成與分解遵循

法則.運(yùn)動的合成與分解二實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動已知合運(yùn)動求分運(yùn)動矢量運(yùn)算已知分運(yùn)動求合運(yùn)動即學(xué)即用1.判斷下列說法的正誤.(1)合運(yùn)動與分運(yùn)動是同時進(jìn)行的，時間相等.(

)(2)合運(yùn)動一定是實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動.(

)(3)合運(yùn)動的速度一定比分運(yùn)動的速度大.(

)(4)兩個夾角為90°的勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，一定也是勻速直線運(yùn)動.(

)√√×√2.豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個蠟塊能在水中以0.3m/s的速度勻速上浮.在蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管沿水平方向勻速向右運(yùn)動，測得蠟塊實(shí)際運(yùn)動方向與水平方向成37°角，如圖2所示.若玻璃管的長度為0.9m，在蠟塊從底端上升到頂端的過程中，玻璃管水平方向的移動速度和沿水平方向運(yùn)動的距離分別約為________m/s和_____m.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)圖20.41.2探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)02運(yùn)動的合成與分解一1.合運(yùn)動與分運(yùn)動(1)如果物體同時參與了幾個運(yùn)動，那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動就是合運(yùn)動，參與的幾個運(yùn)動就是分運(yùn)動.(2)物體實(shí)際運(yùn)動的位移、速度、加速度是它的合位移、合速度、合加速度，而分運(yùn)動的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.2.合運(yùn)動與分運(yùn)動的四個特性等時性各分運(yùn)動與合運(yùn)動同時發(fā)生和結(jié)束，時間相同等效性各分運(yùn)動的共同效果與合運(yùn)動的效果相同同體性各分運(yùn)動與合運(yùn)動是同一物體的運(yùn)動獨(dú)立性各分運(yùn)動之間互不相干，彼此獨(dú)立，互不影響3.運(yùn)動的合成與分解(1)運(yùn)動的合成與分解是指位移、速度、加速度的合成與分解.其合成、分解遵循平行四邊形定則.(2)對速度v進(jìn)行分解時，不能隨意分解，應(yīng)按物體的實(shí)際運(yùn)動效果進(jìn)行分解.例1跳傘是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，當(dāng)運(yùn)動員在某高度從直升機(jī)上由靜止跳下后，在下落過程中將會受到水平風(fēng)力的影響，下列說法中正確的是A.風(fēng)力越大，運(yùn)動員下落時間越長，運(yùn)動員可完成更多的動作B.風(fēng)力越大，運(yùn)動員著地速度越大，有可能對運(yùn)動員造成傷害C.運(yùn)動員下落時間與風(fēng)力有關(guān)D.運(yùn)動員著地速度與風(fēng)力無關(guān)解析運(yùn)動員同時參與了兩個分運(yùn)動：豎直方向向下落的運(yùn)動和水平方向隨風(fēng)飄的運(yùn)動.這兩個分運(yùn)動同時發(fā)生，相互獨(dú)立.所以水平風(fēng)力越大，運(yùn)動員著地速度越大，但下落時間由下落的高度決定，與風(fēng)力無關(guān)，故選B.√針對訓(xùn)練1豎直放置的兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個紅蠟塊能在水中勻速上浮.如圖3所示，當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，第一次使玻璃管水平向右勻速運(yùn)動，測得紅蠟塊運(yùn)動到頂端所需時間為t1；第二次使玻璃管水平向右加速運(yùn)動，測得紅蠟塊從下端運(yùn)動到頂端所需時間為t2，則A.t1＝t2B.t1＞t2C.t1＜t2D.無法比較解析由于分運(yùn)動的獨(dú)立性，故玻璃管水平向右的分運(yùn)動不影響紅蠟塊向上的運(yùn)動，t1＝t2，所以A正確.圖3√例2

(多選)玻璃生產(chǎn)線的最后有一臺切割機(jī)，能將一定寬度但很長的原始玻璃板按需要的長度切成矩形.假設(shè)送入切割機(jī)的原始玻璃板的寬度是L＝2m，它沿切割機(jī)的軌道(與玻璃板的兩側(cè)邊平行)以v1＝0.15m/s的速度水平向右勻速移動；已知割刀相對玻璃板的切割速度v2＝0.2m/s，為了確保割下的玻璃板是矩形，則相對地面A.割刀運(yùn)動的軌跡是一段直線B.割刀完成一次切割的時間為10sC.割刀運(yùn)動的實(shí)際速度大小為0.05m/sD.割刀完成一次切割的時間內(nèi)，玻璃板的位移大小是1.5m√√√解析為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，割刀相對玻璃板的運(yùn)動速度應(yīng)垂直于玻璃板側(cè)邊，割刀實(shí)際參與了兩個分運(yùn)動，即沿玻璃板側(cè)邊方向的運(yùn)動和垂直于玻璃板側(cè)邊方向的運(yùn)動.兩個分運(yùn)動都是勻速直線運(yùn)動，則合運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動，故A正確；10s內(nèi)玻璃板沿軌道方向的位移x＝v1t＝1.5m，故D正確.合運(yùn)動的性質(zhì)與運(yùn)動軌跡二1.分析兩個互成角度的直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)時，應(yīng)先求出合運(yùn)動的合初速度v和合加速度a，然后進(jìn)行判斷.(1)是否為勻變速的判斷：(2)曲、直判斷：2.兩個互成角度的直線運(yùn)動的合運(yùn)動軌跡的判斷：軌跡在合初速度v0與合加速度a之間，且向加速度一側(cè)彎曲.例3

(多選)質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)做曲線運(yùn)動，在x方向的速度－時間圖像和y方向的位移－時間圖像如圖4所示，下列說法正確的是A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/sB.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3N，做勻變速曲線運(yùn)動C.2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/sD.2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小約為12m圖4√√√解析由題圖x方向的速度－時間圖像可知，在x方向的加速度為1.5m/s2，x方向受力Fx＝3N，由題圖y方向的位移－時間圖像可知在y方向做勻速直線運(yùn)動，速度大小為vy＝4m/s，y方向受力Fy＝0.因此質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/s，A正確；受到的合外力恒為3N，質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向不在同一條直線上，故做勻變速曲線運(yùn)動，B正確；針對訓(xùn)練2

(2018·汕頭市高一檢測)質(zhì)量為1kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運(yùn)動，已知該物體在兩個互相垂直方向上的分運(yùn)動的速度－時間圖像分別如圖5甲、乙所示，則下列說法正確的是A.2s末物體速度大小為7m/sB.物體所受的合外力大小為3NC.物體的初速度大小為5m/sD.物體初速度的方向與合外力方向垂直，

做勻變速曲線運(yùn)動圖5√解析根據(jù)題意可知，物體在兩個互相垂直方向上運(yùn)動，即x方向與y方向垂直，且物體在x方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，在y方向做勻速直線運(yùn)動，2s末，vx＝3m/s，vy＝4m/s，因而v＝

＝5m/s，A錯誤；t＝0時，vx＝0，vy＝4m/s.因而初速度v0＝4m/s，C錯誤；由于初速度v0＝4m/s，且沿y方向，F(xiàn)＝1.5N，且沿x方向，故物體做勻變速曲線運(yùn)動，D正確.例4

(2018·廣元市高一檢測)如圖6所示，在光滑水平面上有兩條互相平行的直線l1、l2，AB是這兩條平行直線的垂線，其中A點(diǎn)在直線l1上，B、C兩點(diǎn)在直線l2上.一個物體正沿直線l1以恒定的速度勻速向右運(yùn)動，如果物體要從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)，圖中1、2、3為可能的路徑，則可以使物體通過A點(diǎn)時A.獲得由A指向B的任意瞬時速度，物體的路徑是2B.獲得由A指向B的確定瞬時速度，物體的路徑是2C.持續(xù)受到平行AB的任意大小的恒力，物體的路徑可能是1D.持續(xù)受到平行AB的確定大小的恒力，物體的路徑可能是3圖6√解析獲得由A指向B的確定瞬時速度，即兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動軌跡可能是2，A錯誤，B正確.持續(xù)受到平行AB的確定大小的恒力，即合加速度與合初速度垂直，軌跡偏向加速度一側(cè)，軌跡可能是1，C、D錯誤.隨堂演練逐點(diǎn)落實(shí)031.(運(yùn)動的合成和分解)(多選)關(guān)于運(yùn)動的合成和分解，下列說法正確的是A.合運(yùn)動的時間就是分運(yùn)動的時間之和B.已知兩分運(yùn)動的速度大小，就可以確定合速度的大小C.已知兩分運(yùn)動的速度大小和方向，可以用平行四邊形定則確定合速度的大小和

方向D.若兩勻速直線運(yùn)動的速度大小分別為v1、v2，則合速度v大小的范圍為|v1－v2|≤

v≤v1＋v2解析合運(yùn)動與分運(yùn)動具有等時性，故A錯誤；已知兩分運(yùn)動的速度大小和方向，可以用平行四邊形定則確定合速度的大小和方向，故B錯誤，C正確；兩勻速直線運(yùn)動的速度大小分別為v1、v2，則合速度v大小的范圍為|v1－v2|≤v≤v1＋v2，故D正確.1234√√2.(運(yùn)動的合成和分解)(2018·金華市十校高一下期末)在第十一屆珠海國際航展上，殲－20戰(zhàn)機(jī)是此次航展最大的“明星”.如圖7，殲－20戰(zhàn)機(jī)在降落過程中水平方向的初速度為60m/s，豎直方向的初速度為6m/s，已知?dú)灒?0戰(zhàn)機(jī)在水平方向做加速度大小為2m/s2的勻減速直線運(yùn)動，在豎直方向做加速度大小為0.2m/s2的勻減速直線運(yùn)動，則殲－20戰(zhàn)機(jī)在降落過程中，下列說法正確的是A.殲－20戰(zhàn)機(jī)的運(yùn)動軌跡為曲線B.經(jīng)20s，殲－20戰(zhàn)機(jī)水平方向的分速度與豎直方向的分速

度大小相等C.在前20s內(nèi)，殲－20戰(zhàn)機(jī)在水平方向的分位移與豎直方向

的分位移大小相等D.殲－20戰(zhàn)機(jī)在前20s內(nèi)，水平方向的平均速度為40m/s1234圖7√經(jīng)20s，殲－20戰(zhàn)機(jī)水平方向的分速度v1＝60m/s－2×20m/s＝20m/s，豎直方向上的分速度為v2＝6m/s－0.2×20m/s＝2m/s，故B錯誤；12343.(合運(yùn)動軌跡的判斷)如圖8所示，在一次救災(zāi)工作中，一架離水面高為Hm、沿水平直線飛行的直升機(jī)A，用懸索(重力可忽略不計)救護(hù)困在湖水中的傷員B，在直升機(jī)A和傷員B以相同的水平速率勻速運(yùn)動的同時，懸索將傷員吊起.設(shè)經(jīng)ts時間后，A、B之間的距離為lm，且l＝H－t2，則在這段時間內(nèi)傷員B的受力情況和運(yùn)動軌跡是下列哪個圖1234圖8√解析根據(jù)l＝H－t2，位移h＝H－l＝t2，可知傷員B在豎直方向上是勻加速上升的，懸索中拉力大于重力，即表示拉力F的線段要比表示重力G的線段長，傷員B在水平方向勻速運(yùn)動，所以F、G都在豎直方向上；向上加速，運(yùn)動軌跡向上偏轉(zhuǎn)，只有A符合，所以在這段時間內(nèi)傷員B的受力情況和運(yùn)動軌跡是A.12344.(合運(yùn)動性質(zhì)的判斷)(多選)如圖9甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動，其v－t圖像如圖乙所示，同時人頂著桿沿水平地面運(yùn)動的x－t圖像如圖丙所示.若以地面為參考系，下列說法正確的是A.猴子的運(yùn)動軌跡為直線B.猴子在0～2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動C.t＝0時猴子的速度大小為8m/sD.猴子在0～2s內(nèi)的加速度大小為4m/s21234圖9√√解析猴子在豎直方向做初速度為8m/s，加速度大小為4m/s2的勻減速直線運(yùn)動，水平方向做速度大小為4m/s的勻速直線運(yùn)動，其合運(yùn)動為曲線運(yùn)動，故猴子在0～2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動，選項(xiàng)A錯誤，B正確；1234猴子在0～2s內(nèi)的加速度大小為4m/s2，選項(xiàng)D正確.第2節(jié)

運(yùn)動的合成與分解

1.探究合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系。2.利用平面直角坐標(biāo)系定量研究蠟塊運(yùn)動的速度、位移和軌跡。3.探究合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡。4.應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解研究曲線運(yùn)動。學(xué)習(xí)目標(biāo)V概念：運(yùn)動、速度概念及分解

合運(yùn)動：運(yùn)動物體的實(shí)際運(yùn)動；

合速度V：運(yùn)動物體的實(shí)際速度；

分運(yùn)動：與合運(yùn)動等效的物體參與的幾個方向的運(yùn)動；

分速度：合速度V等效的分矢量(VX、VY);VxVy運(yùn)動合成分解:XYAOB合運(yùn)動和分運(yùn)動具有等時性VVxVy合運(yùn)動水平分運(yùn)動豎直分運(yùn)動合運(yùn)動？分運(yùn)動？合速度？分速度？α分運(yùn)動、合速度：

合運(yùn)動：運(yùn)動物體的實(shí)際運(yùn)動；

合速度V：運(yùn)動物體的實(shí)際速度；

運(yùn)動的合成、運(yùn)動的分解

運(yùn)動的合成：已知分運(yùn)動求合運(yùn)動的過程

運(yùn)動的分解：已知合運(yùn)動求分運(yùn)動的過程速度是矢量,速度的合成與分解遵從平行四邊形定則分運(yùn)動合運(yùn)動運(yùn)動的合成運(yùn)動的分解分速度分位移分加速度合速度合位移合加速度遵循平行四邊形定則等時性等效性獨(dú)立性小結(jié)：下課互成角度的兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動性質(zhì)和軌跡的判斷小船渡河模型甲

乙③小船渡河問題的?？寄Ｐ颓山怅P(guān)聯(lián)速度問題①“關(guān)聯(lián)速度”特點(diǎn)用繩、桿相牽連的物體，在運(yùn)動過程中，兩物體的速度通常不同，但物體沿繩或桿方向的速度分量大小相等。②常用的解題思路和方法（1）先確定合運(yùn)動的方向（物體實(shí)際運(yùn)動的方向），然后分析這個合運(yùn)動所產(chǎn)生的實(shí)際效果（一方面是使繩或桿伸縮的效果，另一方面是使繩或桿轉(zhuǎn)動的效果）。（2）確定兩個分速度的方向（沿繩或桿方向的分速度和垂直于繩或桿方向的分速度）。（3）按平行四邊形定則將合速度進(jìn)行分解，畫出速度分解圖。（4）根據(jù)三角形的邊角關(guān)系解三角形得到分速度大小。注意：還可以依據(jù)速度投影定理分析，盡管不可伸長的桿或繩各點(diǎn)速度不同，但它們各點(diǎn)速度沿桿或繩方向的投影相同。巧解關(guān)聯(lián)速度問題③常見的關(guān)聯(lián)速度模型

丙丁甲乙?？碱}型題組一運(yùn)動的合成與分解題1［2019·河南洛陽高一檢測］如圖甲所示，豎直放置、兩端封閉的玻璃管中注滿清水，內(nèi)有一個能在水中以0.3m/s的速度勻速上浮的紅蠟塊。若紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時，使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動，測得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動的方向與水平方向的夾角為37°，則：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動速度為

m/s。（2）如圖乙所示，若紅蠟塊從A點(diǎn)勻速上浮的同時，使玻璃管水平向右做勻加速直線運(yùn)動，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動的軌跡是圖中的

。A.直線P B.曲線Q

C.曲線R D.無法確定0.4甲乙B題2［2019?廣東陽春一中高一檢測］一物體在光滑水平面上運(yùn)動，它在x軸方向和y軸方向上的兩個分運(yùn)動的速度—時間圖象如圖所示。（計算結(jié)果可保留根號）（1）判斷物體的運(yùn)動性質(zhì)；（2）計算t=4.5s時物體的速度大??；（3）計算物體在前6s內(nèi)的位移大小。題3［2019·云南玉溪江川區(qū)第二中學(xué)檢測］一物體的運(yùn)動規(guī)律是x=3t2m，y=4t2m，則下列說法中正確的是（）①物體在x和y方向上都是做初速度為零的勻加速運(yùn)動②物體的合運(yùn)動是初速度為零、加速度為5m/s2的勻加速直線運(yùn)動③物體的合運(yùn)動是初速度為零、加速度為10m/s2的勻加速直線運(yùn)動④物體的合運(yùn)動是加速度為5m/s2的曲線運(yùn)動A.①② B.①③ C.② D.④B題組二

小船渡河問題題4［2019?南昌八一中學(xué)期末］一艘船在200m寬的河中橫渡，水流速度是2m/s，船在靜水