第2节　运动的合成与分解 教学课件

物理第五章抛体运动第2节运动的合成与分解01必备知识素养奠基02关键能力素养形成03分层演练素养达标[学习目标]1．理解合运动、分运动的概念，掌握运动的合成与分解的方法．2．能利用运动的合成与分解的知识，判断合运动的轨迹．知识点1一个平面运动的实例1．蜡块的位置：蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，玻璃管向右匀速移动的速度设为vx.从蜡块开始运动的时刻开始计时，在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示：x＝_______，y＝_______．vxtvyt过原点的直线[判一判]1．(1)蜡块运动的水平速度、竖直速度与实际速度三者满足平行四边形定则．(

)(2)合运动的速度一定比分运动的速度大．(

)√×知识点2运动的合成与分解1．合运动与分运动：如果物体同时参与了几个运动，那么物体___________________就是合运动，____________________就是分运动．2．运动的合成与分解：由分运动求合运动的过程，叫作运动的_______；由合运动求分运动的过程，叫作运动的_______．3．运动的合成与分解的实质是对运动的位移、速度和加速度的合成和分解，遵循______________定则(或______________定则)．实际发生的运动参与的几个运动合成分解平行四边形三角形[判一判]2．(1)蜡块运动的水平位移、竖直位移与实际位移三者满足代数运算法则．(

)(2)蜡块运动的水平位移、竖直位移与实际位移三者满足平行四边形定则．(

)(3)合运动与分运动是同时进行的，时间相等．(

)(4)合运动一定是实际发生的运动．(

)√×√√1．(运动的合成)(多选)关于运动的合成，下列说法中正确的是(

)A．合运动的速度一定比每一个分运动的速度都大B．两个速度不同的匀速直线运动的合运动一定是直线运动C．两个分运动是直线运动的合运动，一定是直线运动D．两个分运动的时间，一定与它们的合运动的时间相等√√解析：运动的合成与分解是位移、速度、加速度等矢量的合成与分解，故合矢量的大小不一定大于分矢量的大小，A错误；两个速度不同的匀速直线运动的加速度都为零，故合运动的加速度一定也为零，但合运动的速度不为零，故合运动一定是匀速直线运动，B正确；合运动是否是直线运动，取决于合运动的加速度与合运动的初速度是否在同一直线上，而与分运动是否是直线运动无关，C错误；由合运动与分运动的等时性知，D正确．2．(两个直线运动的合运动性质)(2023·山东滨州统考期末)下列说法正确的是(

)A．做曲线运动物体的加速度可能为零B．做曲线运动物体的加速度可能恒定不变C.不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动可能是曲线运动D．不在同一直线上的两个匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动√解析：做曲线运动物体的速度一定发生变化，则物体的加速度不可能为零，故A错误；做曲线运动物体的速度发生变化，但加速度可能是恒定不变的，故B正确；不在同一直线上的两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，故C错误；当两个匀变速直线运动的合加速度与合初速度的方向在同一直线上时，物体做直线运动，当两个匀变速直线运动的合加速度与合初速度的方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，故D错误．3.(对合运动与分运动性质的判断)(2023·天津和平区统考期末)一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个适当的圆柱形的红蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，并迅速竖直倒置，红蜡块将沿玻璃管匀速上升．如图所示，有一小车置于光滑水平导轨上，小车一端连接细线，细线另一端绕过定滑轮悬挂小物体．现将此玻璃管快速倒置在小车上，松手后小车从A位置由静止开始运动，经过一段时间，小车运动到虚线表示的B位置，这个过程中红蜡块在玻璃管中持续上升，则该过程中红蜡块对地做(

)A．斜向上的匀速直线运动B．斜向上的匀加速直线运动C．初速度竖直向上的匀变速曲线运动D．初速度水平向右的匀变速曲线运动√解析：由题意知，红蜡块在竖直方向做匀速直线运动，方向向上，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度向右，故合运动为红蜡块对地做初速度竖直向上的匀变速曲线运动．4.(运动的合成与分解)在雨中，当雨滴垂直落在伞面上时，伞下的人不易被雨淋着．如图所示，若雨滴在空中以1.6m/s的速度竖直下落，而打着伞的人以1.2m/s的速度向前行走，已知tan37°＝0.75，则伞下的人不易被雨淋着的打伞方式为(

)√探究一运动的合成与分解的特点【情景导入】从你的铅笔盒里取一块橡皮，用一根细线拴住，把细线的另一端用图钉固定在竖直放置的木板上．按图中所示的方法，用铅笔靠着细线的左侧，沿直尺向右匀速移动，再向左移动，来回做几次，仔细观察橡皮的运动轨迹．结合实验现象说明：橡皮的实际运动与哪两个方向的运动有关？提示：与水平方向和竖直方向的运动有关．1．对合运动与分运动的理解物体的实际运动就是合运动，实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度．2．合运动与分运动的关系等效性各分运动的共同效果与合运动的效果相同等时性各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同独立性各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响同体性各分运动与合运动是同一物体的运动【例1】(多选)关于合运动与分运动，下列说法正确的是(

)A．分运动的时间一定与合运动的时间相等B．一个合运动只能分解成两个互相垂直的分运动C．物体的分运动相互独立，互不影响D．合运动就是物体的实际运动√√√[解析]

分运动与合运动具有等时性，故A正确；一个合运动与两个分运动，只要效果相等即可，故B错误；分运动互不干扰，相互独立，故C正确；合运动就是物体的实际运动，故D正确．【例2】如图所示，有一长为120cm的玻璃管竖直放置，在红蜡块从玻璃管的最下端开始匀速上升的同时，玻璃管水平向右匀速运动，经过30s，红蜡块到达玻璃管的最上端，此过程玻璃管的水平位移为90cm，不计红蜡块的大小，则红蜡块运动的实际速度大小为(

)A．3cm/s

B．4cm/sC．5cm/s D．7cm/s√[针对训练1]对于两个分运动的合运动，下列说法正确的是(

)A．合运动的速度一定大于两个分运动的速度B．合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度C．合运动的方向就是物体实际运动的方向D．由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小和方向√解析：合运动的速度不一定大于两个分运动的速度，可能小于或等于分速度，A错误；合运动的速度不一定大于其中一个分运动的速度，可能小于或等于分速度，B错误；合运动的方向就是物体实际运动的方向，C正确；由两个分速度的大小和方向才可以确定合速度的大小和方向，D错误．探究二对合运动的性质和轨迹的判断【情景导入】如图所示，跳伞运动员打开降落伞后正在从高空下落．(1)跳伞员在无风时竖直匀速下落，有风时跳伞员的实际运动轨迹还竖直向下吗？竖直方向的运动是跳伞员的合运动还是分运动？(2)已知跳伞员的两个分运动的速度，怎样求跳伞员的合速度？提示：(1)有风时跳伞员不沿竖直方向向下运动．无风时跳伞员竖直匀速下落，有风时，跳伞员一方面竖直匀速下落，一方面在风力作用下水平运动．因此，竖直匀速下落的运动是跳伞员的分运动．(2)应用平行四边形定则求合速度．物体运动性质和轨迹的判断方法【例3】如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮．红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，玻璃管水平向右由静止做匀加速运动，则蜡块的轨迹可能是(

)

A．直线PB．曲线QC．曲线RD．无法确定√[解析]

红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，所受合力方向水平向右，合力方向与合速度方向不共线，红蜡块的轨迹应为曲线，故A错误；由于做曲线运动的物体所受合力应指向轨迹弯曲的一侧，故B正确，C、D错误．[针对训练2]如图所示，一玻璃管中注满清水，水中放一软木塞(软木塞的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲).现将玻璃管倒置(图乙)，在软木塞上升的同时，将玻璃管水平向右加速移动，观察软木塞的运动，将会看到它斜向右上方运动，经过一段时间，玻璃管移至图丁所示位置，软木塞恰好运动到玻璃管的顶端．下面四个图像能正确反映软木塞运动轨迹的是(

)√解析：根据题意可知，软木塞在竖直方向上做匀速直线运动，水平方向上做加速运动，则软木塞所受合外力水平向右，其运动轨迹向合外力方向弯曲，故C选项图正确．探究三运动的合成与分解

1．运动的合成与分解(1)运动的合成：已知分运动求合运动的过程叫运动的合成．(2)运动的分解：已知合运动求分运动的过程叫运动的分解．(3)运动的合成与分解互为逆运算．2．遵循的规律位移、速度、加速度都是矢量，对它们进行合成与分解时可运用平行四边形定则或三角形定则．(1)两分运动在同一直线上时，同向相加，反向相减．(2)两分运动不在同一直线上，按照平行四边形定则进行合成或分解．【例4】(2023·江苏南通统考期末)“歼－20”再次闪亮登场2023珠海航展．如图所示，战机先水平向右，再沿曲线ab向上，最后沿陡斜线直入云霄．设飞行路径在同一竖直面内，飞行速率不变，则沿ab段曲线飞行时，战机(

)A．所受合外力不变B．所受合外力方向竖直向上C．竖直方向的分速度不变D．水平方向的分速度逐渐减小√[解析]

战机飞行速率不变，合力方向始终与速度方向垂直，即指向圆心，所受合外力方向不断变化，不是竖直向上的，故A、B错误；战机速度大小不变，与水平方向的倾角θ增大，则vy＝vsinθ增大，vx＝vcosθ减小，即竖直方向的分速度逐渐增大，水平方向的分速度减小，故C错误，D正确．【例5】如图所示，甲图表示某物体在x轴方向上的分运动的v－t的图像，乙图表示该物体在y轴方向上的分运动的v－t图像．求：

(1)物体在t＝0时的速度大小；(2)t＝8s时物体的速度大小；(3)t＝4s时物体的位移大小．[针对训练3]

(多选)如图甲所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放置一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将这个玻璃管迅速倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内任意1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、