《魯科物理必修2 第3章第1節(jié)《運動的合成與分解》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《魯科物理必修2 第3章第1節(jié)《運動的合成與分解》（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入物理課堂 第1節(jié)運動的合成與分解 核心要點突破 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓練 第1節(jié) 課前自主學案 課標定位 課標定位 學習目標 1 通過實例和實驗 知道運動的獨立性 合運動與分運動 2 掌握運動的合成與分解及矢量的運算法則 3 會用平行四邊形定則解決有關(guān)位移和速度的合成與分解問題 重點難點 1 運動的獨立性的理解和認識 2 運動的獨立性及運動的合成與分解的方法 課前自主學案 一 運動的獨立性1 合運動與分運動如果一個物體 幾個運動 那么物體 就叫做那幾個運動的合運動 那幾個運動就叫做這個實際運動的 2 運動的獨立性是指一個物體同時參與幾個分運動 各分運動 各自產(chǎn)生效果 如位移 速度 加速度等 互不干擾 某個分運動的規(guī)律不會因另一個分運動的存在而 同時參與 實際發(fā)生的運動 分運動 獨立進行 受影響 二 運動合成與分解的方法1 運動的合成與分解 1 運動的合成 由已知的 求 的過程 2 運動的分解 由已知的 求 的過程 結(jié)論 運動的合成與分解互為 2 運動的合成與分解包括 三個矢量的合成與分解 1 兩分運動在同一直線上 同向 反向 2 不在同一直線上時 按照 定則進行合成或分解 分運動 合運動 合運動 分運動 逆過程 速度 位移 加速度 相加 相減 平行四邊形 思考感悟物體運動的合速度一定比分速度大嗎 提示 不一定 因合速度與分速度滿足平行四邊形定則 核心要點突破 一 曲線運動1 曲線運動的特點 1 曲線運動中速度的方向是時刻改變的 質(zhì)點在某點 或某時刻 的速度的方向是曲線在這一點的切線方向 2 曲線運動中速度的方向時刻在變 故曲線運動必為變速運動 也就是具有加速度 2 物體做曲線運動的條件 1 當物體所受合外力的方向跟它的速度的方向不在同一直線上時 物體做曲線運動 2 由于曲線運動是變速運動 必然具有加速度 由牛頓第二定律可知 做曲線運動的物體一定要受到外力作用而且合外力與速度不共線 指向曲線的凹側(cè) 若將外力沿速度方向和垂直于速度方向正交分解 則速度方向的分力改變速度的大小 在垂直于速度方向的分力改變速度的方向 即時應(yīng)用 即時突破 小試牛刀 關(guān)于曲線運動 下列說法中正確的是 A 曲線運動一定是變速運動 速度大小一定要變化B 曲線運動中的加速度一定不為零 但可以等于恒量C 曲線運動中的物體 不可能受恒力的作用D 在平衡力作用下的物體 可以做曲線運動 解析 選B 曲線運動一定是變速運動 但速度的大小不一定變化 故A錯 做曲線運動的物體一定有加速度 若物體受到的與速度不共線的力是恒力 則加速度就是一恒量 所以B正確 C錯誤 平衡力作用下的物體 要么靜止要么做勻速直線運動 不會做曲線運動 故D項錯誤 二 對合運動與分運動的理解1 合運動與分運動的關(guān)系 1 獨立性 一個物體同時參與兩個分運動 其中的任一個分運動并不會因為有另外的分運動的存在而有所改變 即各分運動是互相獨立 互不影響的 2 等時性 各個分運動與合運動總是同時開始 同時結(jié)束 經(jīng)歷的時間相等 因此知道了某一個分運動的時間 也就知道了合運動的時間 反之也成立 3 等效性 各分運動合成起來和合運動相同 即分運動與合運動可以 等效替代 4 同體性 合運動和它的分運動必須對應(yīng)同一個物體的運動 一個物體的合運動不能分解為另一個物體的分運動 2 合運動與分運動的判定方法在一個具體運動中判斷哪個是合運動 哪個是分運動的關(guān)鍵是弄清物體實際發(fā)生的運動是哪個 則這個運動就是合運動 物體實際發(fā)生的運動一般就是相對于地面發(fā)生的運動 或者說是相對于靜止參考系的運動 3 合運動與分運動的求解方法不管是運動的合成還是分解 其實質(zhì)是對運動的位移s 速度v和加速度a的合成與分解 因為位移 速度 加速度都是矢量 所以求解時遵循的原則是矢量運算的平行四邊形定則 或三角形定則 特別提醒 1 不是同一時間內(nèi)發(fā)生的運動 不是同一物體參與的運動不能進行合成 2 對速度進行分解時 不能隨意分解 只能建立在對物體的運動效果進行分析的基礎(chǔ)上 三 兩個直線運動的合運動的性質(zhì)和軌跡的判斷1 判斷方法兩個互成角度的直線運動的合運動的性質(zhì)和軌跡 由兩分運動的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定 1 根據(jù)合加速度是否恒定判定合運動是勻變速運動還是非勻變速運動 若合加速度不變且不為零 則合運動為勻變速運動 若合加速度變化 則為非勻變速運動 2 根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運動是直線運動還是曲線運動 若合加速度與合初速度在同一直線上 則合運動為直線運動 否則為曲線運動 2 互成角度的兩個直線運動的合運動的幾種可能情況 1 兩個勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動 2 一個勻速直線運動與一個勻變速直線運動的合運動一定是勻變速曲線運動 3 兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動一定是勻加速直線運動 合運動的方向即兩個加速度合成的方向 4 兩個初速度不為零的勻變速直線運動的合運動可能是勻變速直線運動 也可能是勻變速曲線運動 當兩個分運動的初速度的合速度方向與兩個分運動的合加速度方向在同一直線上時 合運動為勻變速直線運動 否則為勻變速曲線運動 特別提醒 1 判斷兩分運動的合運動是否為勻變速運動 關(guān)鍵看合外力是否為定值 2 判斷合運動的運動軌跡是否為直線 關(guān)鍵看合外力方向與合速度方向是否共線 四 運動合成與分解實例應(yīng)用1 小船渡河問題實例分析 1 渡河時間最短圖3 1 1 2 渡河位移最短求解渡河位移最短問題 分為兩種情況圖3 1 2 2 繩子末端速度的分解問題如圖3 1 4所示 一輛小車由一條跨過滑輪的繩牽引向左運動 設(shè)繩速度為v1 車速為v 在這里車向前的運動產(chǎn)生了兩個效果 圖3 1 4 特別提醒 分解時要按實際運動效果分解合運動 如繩子末端物體的速度分解時一般沿著繩方向和垂直于繩方向 課堂互動講練 如圖3 1 5所示 一質(zhì)點做曲線運動 從M點到N點 當通過P點時 其速度v與加速度a的方向關(guān)系圖哪一幅是正確的 圖3 1 5 精講精析 軌跡上某點的切線方向為速度方向 且a與v不共線 a方向指向軌跡的凹面一側(cè) 答案 A 方法總結(jié) 做曲線運動的物體 總是要受到與運動方向不在同一直線上的力的作用 使其運動軌跡發(fā)生改變 其改變后的軌跡處在一定范圍之內(nèi) 運動方向與合外力方向構(gòu)成的夾角之間 關(guān)于互成角度 非0 或180 的兩個勻變速直線運動的合運動 下列說法中正確的是 A 一定是曲線運動B 一定是直線運動C 一定是勻變速運動D 可能是勻速直線運動 思路點撥 根據(jù)運動性質(zhì)和軌跡的常用判斷方法 結(jié)合各運動狀態(tài)的概念分析 精講精析 對于A B兩個選項 從運動合成的角度看 若兩個分運動均為初速度為零的勻變速直線運動 則合運動必為勻變速直線運動 物體做的將是初速度為零的勻加速直線運動 如圖3 1 6甲所示 圖3 1 6 若兩個分運動中有一個初速度不為零 則初速度方向與合加速度方向存在夾角 即初速度方向與合外力不在一條直線上 合運動必為曲線運動 如圖乙所示 若兩個分運動都為初速度不為零的勻變速直線運動 則合運動可能是勻變速直線運動 合外力即合加速度方向恰與兩初速度的合速度方向相同 也可能是勻變速曲線運動 合外力即合加速度方向與兩初速度的方向不在同一直線上 如圖丙所示 故A B錯誤 對于選項C 關(guān)鍵在于弄清勻變速運動的概念 物體在恒力作用下所做的加速度恒定不變的運動 不管是直線運動還是曲線運動 都叫做勻變速運動 故C正確 由于兩個互成角度的加速度的合加速度一定不等于零 故合運動不可能是勻速直線運動 故D錯誤 答案 C 方法總結(jié) 此類題概念性很強 正確進行判定的關(guān)鍵在于搞清物體做曲線運動的條件 物體運動方向與加速度方向 受力方向 不在一條直線上 另外 題干和選項中對初狀態(tài) 初速度 未加說明 因此也增加了試題思考上的開放性 變式訓練1 2011年東營高一檢測 如圖3 1 7所示 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以0 1m s的速度勻速上浮 玻璃管水平向右勻加速運動 則蠟塊的軌跡可能是 A 直線PB 曲線QC 曲線RD 無法確定 圖3 1 7 解析 選B 紅蠟塊在豎直方向上做勻速直線運動 在水平方向上做勻加速直線運動 所受合力水平向右 合力與合速度不共線 紅蠟塊的軌跡應(yīng)為曲線 A錯誤 由于做曲線運動的物體所受合力應(yīng)指向彎曲的一側(cè) 故B正確 C D錯誤 河寬d 200m 水流速度v1 3m s 船在靜水中的速度v2 5m s 求 1 欲使船渡河時間最短 船應(yīng)怎樣渡河 最短時間是多少 船經(jīng)過的位移多大 2 欲使船航行距離最短 船應(yīng)怎樣渡河 渡河時間多長 圖3 1 8 方法總結(jié) 小船渡河問題 當船速大于水速時 船的合速度可以垂直于河岸 但當船速小于水速時 船的合速度就不可能垂直河岸了 此時船渡河的實際位移一定大于河寬 如圖3 1 10所示 在河岸上利用定滑輪拉繩索 使小船靠岸 若人拉繩索的速度為v1 當繩索與水平方向夾角為 時 小船的速度為多少 圖3 1 10 思路點撥 物體的實際運動為合運動 船的運動可以分解為沿繩子方向和垂直于繩方向 圖3 1 11 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全