資源簡(jiǎn)介

5.2運(yùn)動(dòng)的合成和分解
一學(xué)科核心素養(yǎng)
物理觀念:合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成和運(yùn)動(dòng)的分解。
科學(xué)思維:運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法平行四邊形定則和三角形定則。
科學(xué)探究:會(huì)用平行四邊形定則畫出位移和速度的合成與分解圖;會(huì)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解合速度、合位移或分速度、分位移。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法在生活中的實(shí)例。
二學(xué)習(xí)重難點(diǎn)
重點(diǎn):1.理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解的概念。
2.掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法。
難點(diǎn): 1.在具體問題中判斷合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)。
2理解兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以是曲線運(yùn)動(dòng)。
三課前預(yù)習(xí)
1．運(yùn)動(dòng)的合成與分解
（1）合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫作______，參與的那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫作______。
（2）運(yùn)動(dòng)的合成與分解
運(yùn)動(dòng)的合成：由已知的分運(yùn)動(dòng)求______的過程。
運(yùn)動(dòng)的分解：由已知的合運(yùn)動(dòng)求______的過程。
運(yùn)算法則：運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵從______運(yùn)算法則。
2．如圖所示，汽艇在靜水中的航行速度是12km/h，當(dāng)它在流速為4km/h的河水中向著與河岸垂直的方向航行時(shí)，則：
（1）汽艇將做______（填“直線運(yùn)動(dòng)”或“曲線運(yùn)動(dòng)”），汽艇行進(jìn)的合速度大小為______。
（2）若河水的流速增大為5km/h，汽艇的過河時(shí)間將______（填“增大”“減小”或“不變”）。
3．知識(shí)點(diǎn)1
（1）實(shí)驗(yàn)觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)
蠟塊在豎直玻璃管內(nèi)向上勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將玻璃管沿水平方向向右做勻速運(yùn)動(dòng)，觀察到蠟塊向______運(yùn)動(dòng)。
（2）蠟塊的位置：蠟塊沿玻璃管勻速上升的速度設(shè)為vy，玻璃管向右勻速移動(dòng)的速度設(shè)為vx。從蠟塊開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻計(jì)時(shí)，于是，在時(shí)刻t，蠟塊的位置P可以用它的x、y兩個(gè)坐標(biāo)表示x＝______，y＝______。
（3）蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡
由以上兩式消去t，得y＝______，由于vx和vy均是常量，所以蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條過原點(diǎn)的直線。y＝______為軌跡方程。
（4）蠟塊的速度
由勾股定理可得：v＝______，v與x軸正方向間夾角的正切為tan θ＝______。
4．判斷下列說法是否正確。
（1）合速度就是兩個(gè)分速度的代數(shù)和。( )
（2）合速度不一定大于任一分速度。( )
（3）合位移一定大于任意一個(gè)分位移。( )
（4）運(yùn)動(dòng)的合成就是把兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)加起來。( )
（5）運(yùn)動(dòng)的分解就是把一個(gè)運(yùn)動(dòng)分成兩個(gè)完全相同的運(yùn)動(dòng)。( )
5．建立坐標(biāo)系
研究蠟塊在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，可以選擇建立______坐標(biāo)系。
如圖所示，以蠟塊開始勻速運(yùn)動(dòng)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。
6．某段江面寬80m，水流速度5m/s，有一木船在A點(diǎn)要過江，如圖所示。
（1）若木船相對(duì)靜水速度4m/s，則木船最短渡江時(shí)間為___________s；
（2）若A處下游60m的B處是一片與河岸垂直的險(xiǎn)灘，木船以相對(duì)靜水4m/s的速度航行，則木船___________s（選填“能”或“不能”）安全渡河。
7．質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)在平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度—時(shí)間圖象和y方向的位移—時(shí)間圖象如圖所示，質(zhì)點(diǎn)第1秒末的速度大小為________，質(zhì)點(diǎn)所受的合外力大小為_____________N。
8．某段江面寬，水流速度，有一木船在A點(diǎn)要過江，如圖所示。
（1）若木船相對(duì)靜水速度，則木船最短渡江時(shí)間為_________s；
（2）若A處下游的B處是一片與河岸垂直的險(xiǎn)灘，木船以相對(duì)靜水的速度航行，則木船______（選填“能”或“不能”）安全渡河。
四自我檢測(cè)
1．已知某船在靜水中的最大速度為5 m/s，現(xiàn)讓該船渡過某條河，假設(shè)河的兩岸是平行線，河水流速恒定，河寬d＝100 m，船以最短時(shí)間渡河，航線與岸的夾角為60°，則（　　）
A．渡河時(shí)間為10 s
B．河水流速為
C．實(shí)際渡河位移為
D．無論如何調(diào)整船頭方向，船都無法到達(dá)正對(duì)岸
2．公交車是人們出行的重要交通工具，如圖是公交車內(nèi)部座位示意圖，其中座位A和B的連線和車前進(jìn)的方向垂直，當(dāng)車在某一站臺(tái)由靜止開始勻加速啟動(dòng)的同時(shí)，一個(gè)乘客從A座位沿AB連線相對(duì)車以2 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)到B，則站在站臺(tái)上的人看到該乘客（　　）
A．運(yùn)動(dòng)軌跡為直線
B．運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線
C．因該乘客在車上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以乘客處于平衡狀態(tài)
D．當(dāng)車的速度為2 m/s時(shí)，該乘客對(duì)地的速度為m/s
3．四人想劃船渡過一條寬200 m的河，他們?cè)陟o水中劃船的速度為3 m/s，現(xiàn)在他們觀測(cè)到河水的流速為5 m/s，對(duì)于這次劃船過河，下列說法正確的是（　　）
A．要想到達(dá)正對(duì)岸就得使船頭朝向正對(duì)岸
B．要想到達(dá)正對(duì)岸船頭必須朝向上游劃船
C．要想走最少的路就得朝著正對(duì)岸劃船
D．這種情況是不可能到達(dá)正對(duì)岸的
4．下列說法正確的是（　?。?br/>A．物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)
B．曲線運(yùn)動(dòng)中物體的加速度一定發(fā)生變化
C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，沿垂直速度方向的合力一定不為零
D．兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
5．下面說法中正確的是（ ）
A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向必定變化
B．速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)
C．加速度恒定的運(yùn)動(dòng)不可能是曲線運(yùn)動(dòng)
D．加速度變化的運(yùn)動(dòng)必定是曲線運(yùn)動(dòng)
6．游泳作為一項(xiàng)有氧運(yùn)動(dòng)，長期堅(jiān)持有利于身體健康，因此被越來越多的人所喜愛。假如某人在靜水中的速度為v1，某時(shí)刻垂直于河岸向?qū)Π队稳?，水流速度突然變大，則（　?。?br/>A．渡河時(shí)間變長 B．渡河時(shí)間不變
C．渡河時(shí)間變短 D．渡河時(shí)間不確定
7．“幸得有你，山河無恙。千里馳援，勇士凱旋”，2020年4月10日，載著最后一批廣東援鄂醫(yī)療隊(duì)英雄的客車返回。假設(shè)某車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線MPN行駛，速度逐漸減小，v是汽車經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度。圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，其中可能正確的是（　　）
A． B．
C． D．
8．在長征二號(hào)F遙十三運(yùn)載火箭托舉神舟十三號(hào)載人飛船升空的過程中，地面上的觀測(cè)者觀測(cè)到火箭某時(shí)刻速度大小為v，方向與水平地面成θ角，如圖所示，則火箭水平方向的分速度為（　　）
A．vsinθ B．vcosθ
C． D．
9．如圖所示，AB桿以恒定角速度繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)套在水平桿OC上的小環(huán)M運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，AB桿在豎直位置，則小環(huán)M的加速度將（　?。?br/>A．逐漸增大 B．先減小后增大
C．先增大后減小 D．逐漸減小
10．關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成與分解，下列說法不正確的是（　?。?br/>A．兩個(gè)速度大小不相等的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．若兩個(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng)分別是勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)
C．合運(yùn)動(dòng)的方向即為物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向，且其速度一定大于分速度
D．在運(yùn)動(dòng)的合成與分解中速度、加速度和位移都遵循平行四邊形法則
三課前預(yù)習(xí)
1． 合運(yùn)動(dòng) 分運(yùn)動(dòng) 合運(yùn)動(dòng) 分運(yùn)動(dòng) 矢量
2． 直線運(yùn)動(dòng) 不變
3． 右上方 vxt vyt x x
4． 錯(cuò)誤 正確 錯(cuò)誤 錯(cuò)誤 錯(cuò)誤
5． 平面直角 原點(diǎn)O 水平向右 豎直向上
6． 20 能
7． 4
8． 20 不能
四自我檢測(cè)
參考答案：
1．B
【詳解】A．當(dāng)船頭垂直于河岸渡河時(shí)，時(shí)間最短，則最短渡河時(shí)間
A錯(cuò)誤；
C．由幾何關(guān)系知實(shí)際渡河的位移為
C錯(cuò)誤；
B．船沿著河岸方向的位移
則河水的速度
B正確；
D．因?yàn)関船>v水，調(diào)整船頭斜向上游方向，船可以到達(dá)正對(duì)岸，D錯(cuò)誤。
故選B。
2．B
【詳解】ABC．乘客沿著車前進(jìn)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而沿AB方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知，站在站臺(tái)上的人看到該乘客的運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，因?yàn)榧铀俣炔粸榱?，所以乘客處于非平衡狀態(tài)，故A、C錯(cuò)誤，B正確；
D．根據(jù)速度的合成與分解可知，當(dāng)車的速度為2 m/s時(shí)，該乘客對(duì)地速度為
m/s＝2 m/s
D正確。故選D。
3．D
【詳解】A B D．由于水速大于船速，無論怎么開，都無法到達(dá)正對(duì)岸，A、B錯(cuò)誤，D正確；
C．要想走最少的路，應(yīng)該讓水速和船速的合速度方向與船速方向垂直，如圖所示，應(yīng)朝著上游某個(gè)方向開，C錯(cuò)誤。
故選D。
4．C
【詳解】A．物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)，取決于物體所受合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向是否共線，只要兩者不共線，無論物體所受合外力是恒力還是變力，物體都做曲線運(yùn)動(dòng)；若兩者共線，物體做直線運(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．物體在恒力的作用下也可能做曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度恒定，如平拋運(yùn)動(dòng)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；
C．曲線運(yùn)動(dòng)中垂直速度方向的力改變速度的方向，沿速度方向的力改變速度的大小，而曲線運(yùn)動(dòng)其速度方向時(shí)刻改變，即沿垂直速度方向的合力一定不為零，故C項(xiàng)正確；
D．兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故選C。
5．A
【詳解】A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不一定變化，但速度方向必定變化，A正確；
B．速度變化的運(yùn)動(dòng)可能是速度大小在變、方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；
C．加速度恒定的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也可能是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；
D．加速度變化的運(yùn)動(dòng)可能是變加速直線運(yùn)動(dòng)，也可能是變加速曲線運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。
故選A。
6．B
【詳解】水流速度是平行于河岸的，設(shè)河的寬度為，渡河時(shí)間
水流速度突然變大不會(huì)影響渡河時(shí)間。
故選B。
7．C
【詳解】AD．汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，汽車沿曲線由M向P行駛，汽車所受合力F的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，故AD錯(cuò)誤；
BC．汽車的速度在減小，則合力在做負(fù)功，合力的方向與速度方向的夾角大于90°，故B錯(cuò)誤，C正確。
故選C。
8．B
【詳解】把火箭的速度分解在豎直方向及水平方向上，可得火箭在水平方向的分速度為
vx=vcosθ
故選B。
9．A
【詳解】如圖所示
環(huán)沿OC向右運(yùn)動(dòng)，其速度v可分為垂直AB的速度，沿AB方向的，則
故環(huán)的速度
環(huán)的加速度
即
因?yàn)樽冃?，則a變大。
故選A。
10．C
【詳解】A．兩個(gè)速度大小不相等的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，A正確；
B．若兩個(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng)分別是勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則合速度與加速度不在同一條直線上，所以合運(yùn)動(dòng)一定為曲線運(yùn)動(dòng)，B正確；
C．合運(yùn)動(dòng)的方向即為物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向，但合速度可能大于、小于或等于任意一個(gè)分速度，C錯(cuò)誤；
D．速度、加速度、位移均為矢量，矢量的合成遵循平行四邊形法則，D正確。
故選C。
試卷第1頁，共3頁
試卷第1頁，共3頁

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