2017-2018学年教科版必修2 运动的合成与分解 第1课时 学案
17页1、第2节运动的合成与分解学习目标核心提炼1.知道位移和速度合成或分解时遵循的法则。2知道什么是运动的合成与分解,理解合运动与分运动有关物理量间的关系。4个概念分运动、合运动、运动的合成、运动的分解1个定则平行四边形定则1种关系运动的合成与分解的关系3.会确定互成角度的两分运动的运动性质。4.会分析小船渡河问题和关联速度问题。一、位移和速度的合成与分解阅读教材第56页“位移和速度的合成与分解”部分,理解合运动与分运动的位移和速度的关系,应用什么方法求解。1合运动和分运动:一个物体同时参与两种运动时,这两种运动叫分运动,而物体的实际运动叫做合运动。2运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解。(1)位移的合成与分解一个物体同时发生两个方向的位移(分位移),它的效果可以用合位移来替代;同样,这个物体运动的合位移也可以用两个分位移来替代。由分位移求合位移叫做位移的合成;由合位移求分位移叫做位移的分解。(2)位移、速度、加速度的合成与分解都遵循平行四边形定则。思维拓展(1)如图1所示,小明由码头A出发,准备送一批货物到河对岸的码头B。他驾船时始终保持船头指向与河岸垂直,但小明没有到达正对岸
2、的码头B,而是到达下游的C处,此过程中小船参与了几个运动?图1(2)小船的实际位移、垂直河岸的位移、随水漂流的位移有什么关系?答案(1)小船参与了垂直河岸和随水漂流两个方向的运动。(2)实际位移是垂直河岸的位移和随水漂流的位移的合位移、遵循平行四边形定则。二、运动的合成与分解的应用阅读教材第67页“运动的合成与分解的应用”部分,掌握运动的合成与分解的方法。1运动的合成与分解:已知分运动求合运动,叫做运动的合成;已知合运动求分运动,叫做运动的分解。2小船在静水中的运动方向与船头的指向相同,其速度是船的静水速度;小船随水漂流的速度即水流速度,它的方向与河岸平行,小船的实际运动是合运动。思考判断(1)合运动位移、速度、加速度等于各分运动的位移、速度、加速度的代数和。()(2)合运动位移、速度、加速度与各分运动的位移、速度、加速度间遵循平行四边形定则。()(3)一个物体,同时参与的两个分运动方向必须相互垂直。()(4)合运动的时间一定比分运动的时间长。()(5)合运动和分运动具有等时性,即同时开始、同时结束。()预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3合运动与分运动的关
3、系合运动的性质要点归纳1合运动与分运动的关系在解决此类问题时,要深刻理解“等效性”;利用“等时性”把两个分运动与合运动联系起来;坚信两个分运动的“独立性”,放心大胆地在两个方向上分别研究。2合运动性质的判断分析两个直线运动的合运动的性质时,应先根据平行四边形定则,求出合运动的合初速度v0和合加速度a,然后进行判断:(1)判断是否做匀变速运动:若a恒定,物体做匀变速运动;若a变化,物体做变加速运动。(2)判断轨迹曲直:若a与v0共线,则做直线运动;若a与v0不共线,则做曲线运动。精典示例例1 质量m2 kg的物体在光滑水平面上运动,其分速度vx和vy随时间变化的图线如图2(a)、(b)所示,求:图2(1)物体所受的合力;(2)物体的初速度;(3)t8 s时物体的速度;(4)t4 s内物体的位移。解析(1)物体在x方向:ax0;y方向:ay0.5 m/s2根据牛顿第二定律:F合may1 N,方向沿y轴正方向。(2)由题图可知vx03 m/s,vy00,则物体的初速度v03 m/s,方向沿x轴正方向。(3)由题图知,t8 s时,vx3 m/s,vy4 m/s,物体的合速度为v5 m/s, t
4、an ,53,即速度方向与x轴正方向的夹角为53。(4)t4 s内,xvxt12 m,yayt24 m。物体的位移l12.6 mtan 。答案(1)1 N,沿y轴正方向(2)3 m/s,沿x轴正方向(3)5 m/s,方向与x轴正方向的夹角为53(4)12.6 m,方向与x轴正方向的夹角的正切值为互成角度的两个直线运动的合运动的性质(1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。(2)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动合成时,由于其加速度与合速度不在同一条直线上,故合运动是匀变速曲线运动。(3)两个都是从静止开始的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动。(4)两个匀加速直线运动的合运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动,但一定是匀变速运动。针对训练1 如图3所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮。红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管由静止水平匀加速向右运动,则蜡块的轨迹可能是()图3A直线P B曲线QC曲线R D无法确定解析红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向上做匀加速直线运动,所受合力水平向右,合力与合速度不共线,红蜡
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