专题 运动的合成与分解导学案— 高一下学期物理人教版必修2.docx

《专题 运动的合成与分解导学案— 高一下学期物理人教版必修2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题 运动的合成与分解导学案— 高一下学期物理人教版必修2.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、运动的合成与分解【教学目标】1.通过对蜡块运动的探究,体会运动合成与分解的方法。2.会运用运动的合成和分解研究实际物体的运动。3.会用运动的合成与分解的方法分析小船渡河类问题。4.会用运动的合成与分解的方法分析绳杆连接物体类速度问题。【重难点】用运动的合成与分解的方法分析小船渡河类问题【探究一】合运动与分运动一个平面运动的实例蜡块沿玻璃管匀速上升的速度为vy,玻璃管向右匀速移动的速度为vx)。则蜡块向右上方运动,那么,怎样定量地研究蜡块的运动呢?1.建立坐标系:蜡块在竖直平面内运动,则可以选择平面直角坐标系。以蜡块开始匀速运动的位置为 ,以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为 轴和 轴方向,建

2、立平面直角坐标系,如图乙所示。2.确定任意时刻蜡块的位置:在时刻t,蜡块的位置可以用它的x、y两个坐标表示x= ,y= 。知识归纳一：1.合运动与分运动:如果某物体同时参与了几个不同方向上的运动,那么这个物体的实际运动就叫那几个运动的 ,而把那几个运动叫作物体实际运动的 。2.运动的合成与分解:由分运动的速度、加速度、位移求合运动的速度、加速度、位移的过程叫作 ;由合运动求分运动的过程叫作 3.合运动与分运动的关系(1)等时性 (2)独立性:分运动各自独立进行,互不影响。(3)等效性4.运动的合成与分解应遵循 。例1在救灾过程中,有时不得不出动军用直升机为被困灾民空投物资。直升机空投物资时,可

3、以停留在空中不动,设投出的物资离开直升机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落,无风时落地速度为5 m/s。若直升机停留在离地面100 m高处空投物资,由于在水平方向上受风的作用,使降落伞和物资获得1 m/s的水平方向的速度。求:(1)物资在空中运动的时间。(2)物资落地时速度的大小。(3)物资在下落过程中沿水平方向移动的位移大小。变式训练1(多选)(2020山东枣庄九中期末)某质点在xOy平面上运动。在t=0时刻,质点位于坐标原点处,它在x方向上运动的位移时间图像如图甲所示,它在y方向上运动的速度时间图像如图乙所示。则()A.质点的运动轨迹为直线B.质点的加速度大小为3 m/s2C.t=2 s时

4、刻,质点的速度大小为2 m/sD.t=2 s时刻,质点的位置坐标为(6 m,6 m)【探究二】合运动性质和轨迹的判断知识归纳二：合运动的性质判断例2在2019年法国网球公开赛中,纳达尔31完胜蒂姆再登顶。网球由运动员击出后在空中飞行过程中,若不计空气阻力,它的运动将是()A.曲线运动,加速度大小和方向均不变化,是匀变速曲线运动B.曲线运动,加速度大小不变,方向改变,是非匀变速曲线运动C.曲线运动,加速度大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动D.若水平击出是匀变速曲线运动,若斜向上击出则不是匀变速曲线运动变式训练2(多选)两个互相垂直的匀变速直线运动,初速度分别为v1和v2,加速度分别为a1和a2

5、,则关于它们的合运动轨迹,下列说法正确的是()A.如果v1=v2=0,那么轨迹一定是直线B.如果v10,v20,那么轨迹一定是曲线C.如果a1=a2,那么轨迹一定是直线【探究三】一条宽为d的大河上有两个码头A、B隔河正面相对。小明驾着小船从码头A出发,欲将一批货物运送到对岸的码头B。已知河水流速为v1,小船在静水中的航速为v2,且v1v船,这时无论船头指向什么方向,都无法使船垂直河岸渡河,即最短位移不可能等于河宽d。例3(多选)在宽度为d的河中,水流速度为v2,船在静水中速度为v1(且v1v2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船()A.可能的最短渡河时间为B.可能的最短渡河位移为dC.只

6、有当船头垂直河岸渡河时,渡河时间才和水速无关D.不管船头与河岸夹角是多少,渡河时间和水速均无关变式训练3(多选)河水的流速与某河岸的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要使船以最短时间渡河,下列说法正确的是()A.船渡河的最短时间为100 sB.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C.船在河中航行的轨迹是一条直线D.船在河水中的最大速度为7 m/s【探究四】绳(或杆)端速度分解模型情境导引如图所示,人在岸上拉船,已知人向左匀速运动的速度为v0,当轻绳与水面的夹角为时,船的速度为v0吗?船做匀速运动吗? 知识归纳四：绳(或杆)端速度分解模型1.常见问题:物体斜拉绳或

7、绳斜拉物体,如图甲、乙所示。2.规律:由于绳不可伸长,绳两端所连物体的速度沿着绳方向的分速度大小相同。3.速度分解方法:图甲中小车向右运动,拉绳的结果一方面使滑轮右侧绳变长,另一方面使绳绕滑轮转动。由此可确定车的速度应分解为沿绳和垂直于绳的两个分速度。甲、乙两图的速度分解分别如图丙、丁所示。例4如图所示,以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A用轻绳通过定滑轮拉物体B,当绳与水平面夹角为时,物体B的速度为()变式训练4如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A以速率vA=10 m/s向右匀速运动,当绳与轨道成30角时,物

8、体B的速度vB大小为()【课堂检测】1.跳伞员在降落伞打开一段时间以后,在空中做匀速运动。若跳伞员在无风时竖直匀速下落,着地速度大小是4.0 m/s。当有正东方向吹来的风时,跳伞员受此影响在水平方向速度大小是3.0 m/s,则跳伞员着地时的速度()A.大小为5.0 m/s,方向为下偏西37B.大小为5.0 m/s,方向为下偏东37C.大小为7.0 m/s,方向为下偏西37D.大小为7.0 m/s,方向为下偏东372.如图所示,一玻璃管中注满清水,水中放一个软木做成的小圆柱体R(圆柱体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

9、置(图乙),在圆柱体R上升的同时,将玻璃管水平向右由静止做匀加速直线运动,观察圆柱体R的运动,将会看到它斜向右上方运动,经过一段时间,玻璃管移至图丙中虚线所示的位置,圆柱体R恰好运动到玻璃管的顶端。在下面四个图中,能正确反映圆柱体R运动轨迹的是()3.一物体由静止开始自由下落,下落的同时受一恒定水平向右的风力影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是图中的()【课后作业】1.小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去,当水流匀速时,它渡河的时间、发生的位移与水速的关系是()A.水速小时,位移小,时间也小B.水速大时,位移大,时间也大C.水速大时,位移大,但时间不变D.位移、时间大小与水速大

10、小无关2.(2020江西新余期末)如图所示,小船以大小为v(小船在静水中的速度)、方向与上游河岸成的速度从O处过河,经过一段时间,正好到达正对岸的O处,现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O处。在水流速度不变的情况下,可采取的方法是()A.角不变且v增大B.角减小且v增大C.角增大且v减小D.角增大且v增大3.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车以速度v匀速向右运动到如图所示位置时,物体P的速度为()A.v B.vcos 4.如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,设人匀速拉绳的速度为v0,小船水平向左运动,绳某时刻与水平方向夹角为,则小船的运动性质及此时刻小船的速度vx为()7