2020高中物理第一章抛体运动第2节运动的合成与分解1运动的合成与分解及运动性质分析学案2

2020高中物理第一章抛体运动第2节运动的合成与分解1运动的合成与分解及运动性质分析学案2

运动的合成与分解及运动性质分析 一、考点突破：‎ 考点 考纲要求 备注 运动的合成与分解 运动性质分析 1. ‎ 合运动与分运动的等效性；‎ ‎2. 掌握运动的合成和分解的方法 本知识点要求同学们建立矢量概念，同时加深对矢量运算的理解，高考中对曲线运动的考查主要从合成和分解这个知识点命题，属于高频考点 二、重难点提示： ‎ 重点：掌握运动的合成和分解的方法并能熟练地求解合运动和分运动；‎ 难点：根据等效性进行运动的合成和分解。‎ ‎1. 运动的合成与分解遵循的原则 位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则。‎ ‎2. 合运动与分运动的关系 ‎（1）等时性 合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止。‎ ‎（2）独立性 一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响。‎ ‎（3）等效性 各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。‎ ‎3. 两个直线运动的合运动性质的判断 方法：看合初速度方向与合加速度方向是否共线。‎ 两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀加速直线运动 匀加速直线运动 两个初速度不为零的匀变速直线运动 如果v合与a合共线，为匀变速直线运动 如果v合与a合不共线，为匀变速曲线运动 例题1 一个质点受到两个互成锐角的力F1和F2的作用，由静止开始运动，若运动中保持两个力的方向不变，但F1突然增大ΔF，则质点此后（　　）‎ A. 一定做匀变速曲线运动 B. 在相等时间内速度变化一定相等 3‎ C. 可能做变加速曲线运动 D. 一定做匀变速直线运动 思路分析：质点受到两个恒力F1、F2的作用，由静止开始沿两个恒力的合力方向做匀加速直线运动，如图所示，此时运动方向与F合方向相同；当力F1发生变化后，力F1与F2的合力F合′与原合力F合相比，大小和方向都发生了变化，此时合力F合′方向不再与速度方向相同，但是F合′仍为恒力，故此后质点将做匀变速曲线运动，故A正确，C、D错误；由于合力恒定不变，则质点的加速度也恒定不变，由a＝可得Δv＝aΔt，即在相等时间内速度变化也必然相等，则B正确。‎ 答案：AB 例题2 如图所示，在光滑水平面上有坐标系xOy，质量为‎1 kg的质点开始静止在xOy平面上的原点O处，某一时刻起受到沿x轴正方向的恒力F1的作用，F1的大小为2 N，若力F1作用一段时间t0后撤去，撤去力F1后5 s末质点恰好通过该平面上的A点，A点的坐标为x＝‎11 m，y＝‎15 m.‎ ‎（1）为使质点按题设条件通过A点，在撤去力F1的同时对质点施加一个沿y轴正方向的恒力F2，力F2应为多大？‎ ‎（2）力F1作用时间t0为多长？‎ ‎（3）在图中画出质点运动轨迹示意图，在坐标系中标出必要的坐标．‎ 思路分析：（1）撤去F1，在F2的作用下，沿x轴正方向质点做匀速直线运动，沿y轴正方向质点做匀加速直线运动．由y＝a2t2和a2＝可得F2＝‎ 代入数据得F2＝1.2 N.‎ ‎（2）在F1作用下，质点运动的加速度a1＝＝‎2 m/s2‎ 由x1＝a1，x－x1＝vt＝a1t0t.‎ 解得t0＝1 s ‎（3）质点运动轨迹示意图如图所示．‎ 3‎ 答案：（1）1.2 N　（2）1 s　（3）见解析图 ‎【方法提炼】进行运动的合成时，一般采用两个观点 ‎1. 所有的分运动必须转换成对于同一个物体的，也就是说，只有同一物体同时参与，几个分运动才能合成。如果选择运动的物体为参照物，则参照物的运动和物体相对于参照物的运动是分运动。（理解：由于两分运动互不影响，可假设其中一个分运动静止来确定另外一个分运动。如人在匀速行驶的汽车上相对于汽车运动，求人相对于地面的真实运动，我们可以假设汽车不动来判断一个分运动，假设人不动来判断另一个分运动。）‎ ‎2. 如果涉及两个参考系，利用转换公式 满分训练：某人骑自行车以‎4 m/s的速度向正东方向行驶，气象站报告当时是正北风，风速也是‎4 m/s，则骑车人感觉的风速方向和大小分别是（　　）‎ A. 西北风，风速‎4 m/s B. 西北风，风速‎4 ‎m/s C. 东北风，风速‎4 m/s D. 东北风，风速‎4 ‎m/s 思路分析：若无风，人以‎4 m/s的速度向东行驶，则相当于人不动，风以‎4 m/s的速度从东向西刮，而实际风从正北方以‎4 m/s的速度刮来，所以人感觉到的风速应是这两个速度的合速度（如图所示），所以v合＝＝m/s＝‎4 m/s，风向为东北风，D项正确。‎ 答案：D 3‎