高中物理 教科版必修2 第一章第2节《运动的合成与分解》导学案

高中物理教科版必修二 运动的合成与分解
【学习目标】
1、知道什么是曲线运动，知道曲线运动中速度的方向是怎样确定的。
2、知道物体做曲线运动的条件，即物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一直线上。
3、掌握对一般运动进行合成与分解的方法。
【学习重点】运动的合成与分解。
【学习难点】运用平行四边形定则对运动进行合成与分解。
【使用说明及学法指导】
1、细读教材P2-7，根据预习案的提示先自学然后通过小组合作完成导学案。
2、本学案包括第一节和第二节两节内容，重 ( http: / / www.21cnjy.com )点和难点均在第二节。建议安排1课时的自主学习课，第二课时主要以学生的合作探究及展示点评解决有关知识。
【课前预习案】
一、知识点一：曲线运动的概念
1、曲线运动的定义：物体的运动轨迹是 的运动叫做曲线运动。
2、曲线运动中速度的方向：
质点做曲线运动时，速度的方向是 改变的，任一时刻（或任一位置）的瞬时速度的方向在曲线上这一点的 方向上。
3、物体做曲线运动的性质：
曲线运动是一种 运动，原因是 ______________________________________。
4、物体做曲线运动的条件
物体所受合力的方向与速度方向 时，物体做曲线运动；做曲线运动的物体，它的加速度方向跟它的速度方向也 同一条直线上。
质点做曲线运动时，受到的合外力方向和加速度方向_________，并总指向曲线_____侧。
检测1、物体做曲线运动的条件是（ ）
A、物体运动的初速度不为零
B、物体所受的合外力为变力
C、物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一条直线上
D、物体所受的合外力的方向与加速度方向不在同一条直线上
二、知识点二：运动的合成与分解
实验观察：我们以工厂的吊车提升物体为例来研究运动的合成与分解。
如图所示，当吊车停在P处，用钢索提升物体时 ( http: / / www.21cnjy.com )，物体沿竖直方向从A点升到B点，速度为v1 ，位移为s1；当吊车不提升物体，而从P处水平横梁以速度v2移到Q点时，则物体沿水平方向从A点移到D点，速度为v2，位移为s2，如果行车以速度v1提升物体，同时以速度v2沿横梁运动，则行车到达Q处时，物体沿直线AC移到了C点。
结论1：物体同时参与了竖直向上和水平向右的两个运动，这两个运动称为________运动。而物体沿AC方向的实际运动叫_______运动，其速度为v，位移为s。两个分运动的速度v1、 v2叫_______速度，实际运动速度v叫______速度。两个_______运动的位移s1和s2叫______位移，实际位移s叫_______位移。
结论2： 因为物体在完成实际运动过程中，可以看成同时参与了两个分运动，即物体的合运动和分运动是同时进行的。所以合运动和分运动具有等时性，设物体由A到C运动时间为t，则在这段运动时间内，竖直向上的分位移s1=_________,水平向右的分位移s2=_________，合位移s=_________,合速度v=___________。
结论3：已知分运动求合运动叫做运动的___________.已知合运动求分运动叫做运动的___________。
检测1、飞机起飞时以V=1 ( http: / / www.21cnjy.com )00m/s的速度斜向上飞，飞行方向与水平面的夹角为370。求飞机在2s内飞行的高度和水平方向的位移。已知sin370=0.6,cos370=0.8。
三、知识点三：方法与技巧
例题1：船在静水中的航速（也叫船头的速度）v1=4m/s,该船横渡400m宽的河，河水流速v2=2m/s，求：
（a ）要使船到达对岸时间最短，船头应指向何处？最短时间是多少？
（b ）要使船的航程最短，船头应指向何处？最短航程是多少？
解析：（a ）船的实际运动（合运动）是由船的航速（船头正对的速度）和船随水流动的速度（河水流速）两个分运动合成的，不管小船怎么过的河，它沿垂直河岸方向的位移都是400m。因此，当小船在垂直河岸的方向上有最大速度时，船到达对岸的时间最短。故当船头正对河岸行驶，时间最短。
船的最短过河时间计算过程为：__________________________________
船的实际位移计算过程为：______________________________________
____________________________________________________。
(b)当船的实际运动即合运动垂直河岸时，航程最短：
这时合位移s=___________。
这时船头斜向上与河岸夹角为θ，θ的计算过程为：______________
( http: / / www.21cnjy.com )
解析：收绳的过程中，船对地是向左水平运动的，这是船的合速度，可以将此合运动分解为垂直于绳子的分速度vy和沿绳子的分速度vx两个分运动，则vx=v
题目的计算分析过程如下：
【课内探究案】
1、枪筒与水平方向成37°角斜向上，子弹从枪射出时的速度是500m/s，那么：
a．子弹在水平方向和竖直方向的分速度各是多大？已知sin370=0.6,cos370=0.8。
b．子弹在水平方向和竖直方向各做什么运动？
2、降落伞在下落一定时间后的运动是匀速的，无风时，某跳伞员着地速度是4m/s，现在由于沿水平方向向东的风的影响，跳伞员着地速度为5m/s，那么，跳伞员着地速度的方向怎样？
风速为多少？
3、有一小船正在横渡一条宽为30m的河流，在正对岸下游40m处有一危险水域．假若水流速度为5m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸．那么，小船相对于静水的最小速度为多少？
4、 如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车m沿斜面升高。则：当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度vˊ为多少？
【拓展提升案】
5.汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶， ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示为关于它受到的水平方向的作用力的方向的示意图，可能正确的是（图中F为地面对其的静摩擦力，F f为它行驶时受到的阻力）（ ）
A
F
Fff
Fff
Fff
Fff
D
C
B
F
F
F