人教版 (2019)必修 第二册2 运动的合成与分解教案配套课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第二册2 运动的合成与分解教案配套课件ppt，共49页。PPT课件主要包含了课前·自主预习，一个平面运动的实例，水平向右，竖直向上，vxt，vyt，运动的合成与分解，合运动，分运动，平行四边形等内容，欢迎下载使用。

1．实验装置和步骤(1)在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块做的小圆柱体R，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲).
(2)将玻璃管倒置(图乙)，蜡块沿玻璃管匀速上升.(3)将玻璃管上下颠倒，在蜡块匀速上升的同时，将玻璃管紧贴着黑板沿水平方向向右匀速移动，以黑板为参照物观察蜡块的运动(图丙).
注意：蜡块相对于黑板的运动为合运动，蜡块沿玻璃管匀速上升和沿水平方向向右匀速移动为两个分运动．
2．蜡块的位置、轨迹和速度(1)蜡块的位置．①坐标系的建立：以运动_____时蜡块的位置为原点，以_________的方向为x轴的正方向，以____________的方向为y轴的正方向．②位置坐标：将玻璃管向右匀速移动的速度设为vx，蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，vx、vy都不随时间变化，是常量．在时刻t，蜡块的位置可用它的两个坐标x、y表示：x＝_____，y＝_____．
(2)蜡块运动的轨迹．①轨迹方程：y＝________．②几何性质：蜡块相对于黑板的运动轨迹是________．(3)蜡块的速度．①大小：v＝___________．②方向：v与x轴正方向的夹角为θ，则tan θ＝________.
(2023年潮州名校期末)如图所示，蜡块可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中匀速上升，现若让蜡块从竖直管底沿管匀速上升的同时，使竖直玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，蜡块实际运动轨迹是(　　)A．一条竖直线B．一条倾斜的直线C．一条抛物线D．一条水平线
【答案】B【解析】蜡块参与了两个分运动，一个是沿水平方向的匀速直线运动，另一个是沿竖直方向的匀速直线运动，这两个直线运动的合运动是斜向上的匀速直线运动，B正确．
1．合运动与分运动如果一个物体同时参与______运动，那么物体实际发生的运动就叫作那几个运动的_________.那几个运动就叫作这个实际运动的_______.2．运动的合成与分解的定义(1)运动的合成：由________求________的过程．(2)运动的分解：由________求________的过程．
3．运动合成与分解遵从的法则不在同一直线上，按照____________定则进行合成或分解，如图所示．
分运动能独立于合运动而单独存在吗？【答案】不能．分运动和合运动都是描述同一个物体的运动，不能独立于这个物体的运动而存在．分运动是从分解角度看，合运动是从整体角度看．
受风的影响，跳伞运动员实际速度由竖直向下的速度v1和水平方向的速度v2合成，如图所示．某时刻v1＝3 m/s、v2＝4 m/s，其实际速度v的大小是(　　)A．1 m/s B．3 m/sC．5 m/s D．7 m/s
1．合运动与分运动如果物体同时参与了几个运动，物体实际发生的运动就是合运动，参与的那几个运动就是分运动．2．运动的合成与分解(1)运动的合成与分解的法则：合成和分解的对象是位移、速度、加速度，这些量都是矢量，遵循的是平行四边形定则．(2)运动的合成与分解的方法：在遵循平行四边形定则的前提下，灵活采用作图法分析，可以借鉴力的合成和分解的知识，具体问题具体分析.
互成角度的两个直线分运动的合成
3．互成角度的两个直线运动的合运动性质和轨迹的判断
[特别提醒]两个直线运动的合运动不一定是直线运动，最终判断的方法是看合速度与合加速度的方向是否在同一条直线上．合加速度的方向总指向运动轨迹的凹面．
4．合运动与分运动的关系
例1　(2023年广州联考)在研究运动的合成与分解时，某同学用红蜡块的运动来进行实验，如图所示，t＝0时刻红蜡块在长约1 m的玻璃管中从底部沿竖直方向向上做匀速直线运动，同时该同学拿着玻璃管由静止沿水平方向向右做匀加速直线运动，建立如图所示平面直角坐标系，则该过程中关于红蜡块水平位移x、竖直位移y、加速度a、运动轨迹描述正确的是(　　)
【答案】D【解析】由题意可知，玻璃管在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，则x－t图像斜率不断变大，A错误；由题意可知，玻璃管中从底部沿竖直方向向上做匀速直线运动，则y－t图像斜率不变，B错误；由题意可知，玻璃管的加速度不变，则a－t图像为平行t轴的直线，且不等于零，C错误；蜡烛参与水平向右的匀加速运动和竖直向上的匀速运动，合加速度的方向水平向右，合初速度方向与合加速度方向不在同一条直线上，必然做曲线运动，根据轨迹每点的切线方向表示速度的方向，轨迹弯曲的方向大致与所受合力的方向一致，D正确．
变式1　(多选)(2023年潮州阶段检测)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升飞机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法正确的是(　　)
A．水平风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B．水平风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C．运动员下落时间与水平风力无关D．运动员着地速度与水平风力无关
【答案】BC【解析】水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，A错误，C正确；运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，B正确，D错误．
运动合成与分解问题的解题思路(1)确定运动方向(实际运动方向).(2)分析合运动的运动效果．(3)依据合运动的实际效果确定分运动的方向．(4)利用平行四边形定则、三角形定则或正交分解法作图，将合运动的速度、位移、加速度分解到分运动的方向上．
1．小船渡河问题分析思路
2．小船渡河问题的常考模型
例2　(2023年清远期末)小船曾是人们过河的主要工具．如图所示，已知河的两岸平行，宽度为d，河水以大小为v1的速度匀速流动，小船在静水中的速度大小为v2，且v2>v1，下列说法正确的是(　　)A．要使小船渡河的位移最小，渡河时小船的船头应垂直河岸
B．要使小船渡河的时间最短，小船的船头应与河岸成一定夹角(小于90°)
变式2　(2023年惠州二中月考)如图所示，河水向左流动，实线表示河岸，虚线MN表示某同学画出的小船从河岸M驶向对岸N的航线，如图中符合实际且能使小船渡河时间最短的是(　　)
【答案】A【解析】若要使小船渡河时间最短，则船头应始终与河岸保持垂直，而小船实际运动轨迹沿合速度方向，为斜向左上，综上所述可知A符合实际．
1．“关联”速度在运动过程中，绳、杆等有长度的物体，其两端点的速度可能是不一样的，但两端点的速度是有关联的，我们称之为“关联”速度．2．关联速度问题核心特点绳(杆)物关联问题：两物体通过绳(杆)相牵连，当两物体都发生运动时，两物体的速度往往不相等，但因绳(杆)的长度是不变的，因此两物体的速度沿绳(杆)方向的分速度大小是相等的．
科学思维——“关联”速度的分解
3．思路及常见模型(1)分析思路．
例3　如图中套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连．由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线处于同一水平位置时，其上升速度v1≠0，若这时B的速度为v2，则(　　)A．v2＝v1 B．v2>v1C．v2≠0 D．v2＝0
【答案】D【解析】环上升过程的速度v1可分解为两个分速度v∥和v⊥，如图所示，其中v∥为沿绳方向的速度，其大小等于重物B的速度v2；v⊥为绕定滑轮转动的速度．关系式为v2＝v1cs θ，θ为v1与v∥间的夹角．当A上升至与定滑轮的连线处于同一水平位置时，θ＝90°，cs θ＝0，即此时v2＝0，D正确．
例4　(2023年武汉实验中学月考)如图所示，质量相同的小球A、B通过质量不计的细杆相连接，紧靠竖直墙壁放置．由于轻微扰动，小球A、B分别沿水平地面和竖直墙面滑动，滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内，当细杆与水平方向成37°角时，小球B的速度大小为v，重力加速度为g，忽略一切摩擦力和阻力，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8.则下列说法正确的是(　　)
1．(2023年中山一中期中)如图甲所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R(R可视为质点).将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，R从坐标原点开始运动的轨迹如图乙所示，则红蜡块R在x轴、y轴方向的运动情况可能是(　　)
A．x轴方向匀速直线运动，y轴方向匀速直线运动B．x轴方向匀速直线运动，y轴方向匀加速直线运动C．x轴方向匀减速直线运动，y轴方向匀速直线运动D．x轴方向匀加速直线运动，y轴方向匀速直线运动【答案】D【解析】若x轴方向匀速直线运动，根据运动轨迹的形状，则y轴方向的加速度方向沿y轴负方向，即y轴方向减速直线运动，A、B错误；若y轴方向匀速直线运动，根据运动轨迹的形状，则x轴方向的加速度方向沿x轴正方向，即x轴方向加速直线运动，C错误，D正确．
2．某小船要渡过一条河，渡河时船头垂直指向河对岸，小船在静水中的速度大小保持不变．若船行至河中间时，水流速度突然增大，则(　　)A．小船渡河时间不变B．小船渡河时间减少C．小船渡河时间增加D．小船到达对岸地点不变【答案】A
【解析】因为分运动具有等时性，所以分析过河时间时，只分析垂直河岸方向的速度即可，渡河时小船船头垂直指向河岸，即静水中的速度方向指向河岸，而其大小不变，因此，小船渡河时间不变，A正确，B、C错误；当水流速度突然增大时，由矢量合成的平行四边形定则知船的合速度方向与大小均变化，因而小船到达对岸地点变化，D错误．
3．如图所示，河水的流速保持不变，为使小船由O点沿虚线匀速航行，船头的指向应为图中的(　　)A．方向① B．方向②C．方向③ D．方向④
【答案】B【解析】因为水流速度小于静水速度，则合速度与河岸垂直时，渡河航程最短，最短航程等于河的宽度，要使航程最短，则船在静水中速度与河岸有一定的夹角，且偏向上游，B正确，A、C、D错误．
4．(2023年茂名一中期末)某质点在Oxy平面上运动t＝0时，质点位于y轴上．它在x轴方向运动的速度－时间图像如图甲所示，它在y轴方向运动的位移－时间图像如图乙所示．有关该质点的运动情况，下列说法正确的是(　　)A．质点沿x轴正方向做匀速直线运动B．质点沿y轴正方向做匀速直线运动