鲁科版（2019）高中物理必修第二册导学案2.1运动的合成与分解

运动的合成与分解
【学习目标】
1．知道曲线运动物体的位置确定方法，了解曲线运动物体的位移；
2．知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动；
3．在具体情景中，知道合运动、分运动分别是什么，知道其同时性和独立性；
4．知道运动的合成与分解，理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则。
【学习重点】
1．物体做曲线运动速度的方向的确定；
2．物体做曲线运动的条件；
3．理解运动合成、分解的意义和方法。
【学习难点】
1．用直线运动的思路来研究曲线运动，了解研究曲线运动的方法；
2．物体做曲线运动的条件；
3．分运动和合运动的等时性和独立性。
【学习过程】
一、认识曲线运动
1．曲线运动中某点的瞬时速度的方向是在______________________________。
2．曲线运动中速度方向是时刻________的，所以曲线运动一定是______速运动。
3．曲线运动的条件是__________________________________________________。
二、生活中运动的合成与分解
1．合运动和分运动
什么叫做合运动？
什么叫做分运动？
合运动的（位移、速度、加速度）叫做合（位移、速度、加速度）；
分运动的（位移、速度、加速度）叫做分（位移、速度、加速度）。
合运动发生的时间与分运动发生的时间关系是____________，称为运动的同时性。
2．运动的独立性
小船渡河时，船头垂直对岸驶去，同时却被水流冲向下游，所以小船在过河点对岸下方靠岸，这样小船同时参与了向对岸的分运动1，又参与了向下游的分运动2．
垂直河岸的运动对于顺河向下的运动没有丝毫影响，反之亦然。
也就是说，这两个方向的运动是可以看作是独立进行的，彼此___________影响。称为运动的独立性。
研究表明，一个复杂的运动可以看成是几个__________进行的__________的合运动。
3．运动的合成和分解：
用分运动的位移、速度、加速度求合运动的___________________________叫运动的合成。反之由合运动求分运动的_________________________________叫运动的分解。
运动的合成与分解（包含位移、速度、加速度的合成与分解等表示运动的矢量）遵循______________________定则。
【例题剖析】
4539615466725篮球运动员将篮球向斜上方投出，投射方向与水平方向成60度角，设其出手速度为10m/s，这个速度在竖直方向和水平方向的分速度各是多大？
课堂练习
1．艇在静水中航行的速度是10km/h，当它在速度是2km/h的河水中向着垂直于河岸的方向航行时，合速度的大小和方向怎样？
2．如图所示的房屋瓦面与水平面成30°角，一物体从瓦面上滚下，离开瓦面时速度大小为6.0m/s，求这个速度在水平方向和竖直方向的分速度各是多大？
【例题剖析】
飞机以300km/h的速度斜向上飞行，方向与水平方向成30°角。求水平方向的分速度vx和竖直方向的分速度vy。
【巩固练习】
1．（多选）下列关于力和运动关系的说法中，正确的是（ ）
A．物体做曲线运动，一定受到了力的作用
B．物体做匀速运动，一定没有力作用在物体上
C．物体运动状态变化，一定受到了力的作用
D．物体受到摩擦力作用，运动状态一定会发生改变
答案：AC
2．关于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是（ ）
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
答案：C
3．如图所示，竖直放置且两端封闭的玻璃管内注满清水，水中放一个用红蜡做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速运动．已知圆柱体实际运动的速度是5cm/s，θ=30°，则玻璃管水平运动的速度是（ ）
A．5cm/s B．4.33cm/s
C．2.5cm/s D．无法确定
答案：B
4.如图所示，在一张白纸上放置一把直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板。将直角三角板沿刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从直角三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是（ ）
答案：C
5．河宽d＝200m，水流速度v1＝3m/s，船在静水中的速度v2＝5m/s。求：
（1）欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？
（2）欲使船航行距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？
答案：（1）船头指向对岸 40s 233m
（2）船头指向上游，与岸所成角的余弦值为35 50s