物理必修 第二册2 运动的合成与分解学案

这是一份物理必修 第二册2 运动的合成与分解学案，共4页。

一、一个平面运动的实例——观察蜡块的运动
1．建立坐标系：研究蜡块在平面内的运动，可以选择建立________坐标系。
如图所示，以蜡块开始匀速运动的位置为________，以________的方向和________的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系。
2．蜡块运动的位置：以vx表示玻璃管向右匀速移动的速度，以vy表示蜡块沿玻璃管匀速上升的速度，则在某时刻t，蜡块的位置P的坐标：x＝________，y＝________。
3．蜡块运动的轨迹：在x、y的表达式中消去t，得到y＝eq \f(vy,vx)x，可见此式代表的是一条__________________，即蜡块的运动轨迹是________。
4．蜡块运动的速度：大小v＝eq \r(vx2＋vy2)，方向与x轴正方向的夹角满足tan θ＝eq \f(vy,vx)。
二、运动的合成与分解
在课本“观察蜡块的运动”实验中，改变玻璃管在水平方向运动的速度，蜡块从底部到顶端的运动时间会变吗？玻璃管水平方向的运动变化会不会影响蜡块在竖直方向的运动？这体现了分运动之间的什么特性？
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1．合运动与分运动
(1)如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是________，同时参与的几个运动就是________。(均选填“合运动”或“分运动”)
(2)合运动与分运动的四个特性
2.运动的合成与分解
(1)由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成；__________的过程，叫作运动的分解。
(2)分解方法：可以根据运动的实际效果分解，也可以正交分解。
(3)运动的合成与分解是指对位移、速度、加速度的合成与分解，遵循平行四边形定则。
(1)合运动一定是实际发生的运动。( )
(2)合运动的速度一定比分运动的速度大。( )
(3)由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小。( )
(4)分运动的速度、位移、加速度与合运动的速度、位移、加速度间满足平行四边形定则。( )
例1 跳伞是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员在某高度从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是( )
A．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．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．运动员下落时间与风力有关
D．运动员着地速度与风力无关
例2 如图所示，甲图表示某物体在x轴方向上的分运动的vx－t的图像，乙图表示该物体在y轴方向上的分运动的vy－t图像。求：
(1)物体在t＝0时的速度大小；
(2)t＝8 s时物体的速度大小；
(3)t＝4 s时物体的位移大小。
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三、合运动性质的判断
判断互成角度的两直线运动的合运动，完成下列表格。
例3 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3 cm/s匀速上浮的同时玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。
(1)同学们测出某时刻R的坐标为(4 cm，6 cm)，此时R的速度大小为________cm/s，R的加速度大小为________cm/s2。
(2)R在上升过程中运动轨迹的示意图是________。
例4 (2022·焦作市开学考)为了提高配送效率，许多快递公司推出了无人机配送快递的方法。某次配送快递的无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示。下列关于无人机运动说法正确的是( )
A．0～t1时间内，无人机做曲线运动
B．t2时刻，无人机运动到最高点
C．t3～t4时间内，无人机做匀变速直线运动
D．t2时刻，无人机的速度大小为eq \r(v02＋v22)等时性
各分运动与合运动同时发生和结束，时间________
等效性
各分运动的共同效果与合运动的效果________
同体性
各分运动与合运动是________物体的运动
独立性
各分运动之间互不相干，彼此独立，________
分运动
矢量图
合运动
两个匀速直线运动
一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动
两个初速度为零的匀加速直线运动
两个初速度不为零的匀加速直线运动