高中物理 第一章 拋體運動 第2節(jié) 運動的合成與分解 1 運動的合成與分解及運動性質(zhì)分析學(xué)案 教科版必修2.doc

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運動的合成與分解及運動性質(zhì)分析 一、考點突破： 考點 考綱要求 備注 運動的合成與分解 運動性質(zhì)分析 1. 合運動與分運動的等效性； 2. 掌握運動的合成和分解的方法 本知識點要求同學(xué)們建立矢量概念，同時加深對矢量運算的理解，高考中對曲線運動的考查主要從合成和分解這個知識點命題，屬于高頻考點 二、重難點提示： 重點：掌握運動的合成和分解的方法并能熟練地求解合運動和分運動； 難點：根據(jù)等效性進行運動的合成和分解。 1. 運動的合成與分解遵循的原則 位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則。 2. 合運動與分運動的關(guān)系 （1）等時性 合運動和分運動經(jīng)歷的時間相等，即同時開始、同時進行、同時停止。 （2）獨立性 一個物體同時參與幾個分運動，各分運動獨立進行，不受其他運動的影響。 （3）等效性 各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有完全相同的效果。 3. 兩個直線運動的合運動性質(zhì)的判斷 方法：看合初速度方向與合加速度方向是否共線。 兩個互成角度的分運動 合運動的性質(zhì) 兩個勻速直線運動 勻速直線運動 一個勻速直線運動、一個勻變速直線運動 勻變速曲線運動 兩個初速度為零的勻加速直線運動 勻加速直線運動 兩個初速度不為零的勻變速直線運動 如果v合與a合共線，為勻變速直線運動 如果v合與a合不共線，為勻變速曲線運動 例題1 一個質(zhì)點受到兩個互成銳角的力F1和F2的作用，由靜止開始運動，若運動中保持兩個力的方向不變，但F1突然增大ΔF，則質(zhì)點此后（　?。? A. 一定做勻變速曲線運動 B. 在相等時間內(nèi)速度變化一定相等 C. 可能做變加速曲線運動 D. 一定做勻變速直線運動 思路分析：質(zhì)點受到兩個恒力F1、F2的作用，由靜止開始沿兩個恒力的合力方向做勻加速直線運動，如圖所示，此時運動方向與F合方向相同；當(dāng)力F1發(fā)生變化后，力F1與F2的合力F合′與原合力F合相比，大小和方向都發(fā)生了變化，此時合力F合′方向不再與速度方向相同，但是F合′仍為恒力，故此后質(zhì)點將做勻變速曲線運動，故A正確，C、D錯誤；由于合力恒定不變，則質(zhì)點的加速度也恒定不變，由a＝可得Δv＝aΔt，即在相等時間內(nèi)速度變化也必然相等，則B正確。 答案：AB 例題2 如圖所示，在光滑水平面上有坐標(biāo)系xOy，質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點開始靜止在xOy平面上的原點O處，某一時刻起受到沿x軸正方向的恒力F1的作用，F(xiàn)1的大小為2 N，若力F1作用一段時間t0后撤去，撤去力F1后5 s末質(zhì)點恰好通過該平面上的A點，A點的坐標(biāo)為x＝11 m，y＝15 m. （1）為使質(zhì)點按題設(shè)條件通過A點，在撤去力F1的同時對質(zhì)點施加一個沿y軸正方向的恒力F2，力F2應(yīng)為多大？ （2）力F1作用時間t0為多長？ （3）在圖中畫出質(zhì)點運動軌跡示意圖，在坐標(biāo)系中標(biāo)出必要的坐標(biāo)． 思路分析：（1）撤去F1，在F2的作用下，沿x軸正方向質(zhì)點做勻速直線運動，沿y軸正方向質(zhì)點做勻加速直線運動．由y＝a2t2和a2＝可得F2＝ 代入數(shù)據(jù)得F2＝1.2 N. （2）在F1作用下，質(zhì)點運動的加速度a1＝＝2 m/s2 由x1＝a1，x－x1＝vt＝a1t0t. 解得t0＝1 s （3）質(zhì)點運動軌跡示意圖如圖所示． 答案：（1）1.2 N?。?）1 s?。?）見解析圖 【方法提煉】進行運動的合成時，一般采用兩個觀點 1. 所有的分運動必須轉(zhuǎn)換成對于同一個物體的，也就是說，只有同一物體同時參與，幾個分運動才能合成。如果選擇運動的物體為參照物，則參照物的運動和物體相對于參照物的運動是分運動。（理解：由于兩分運動互不影響，可假設(shè)其中一個分運動靜止來確定另外一個分運動。如人在勻速行駛的汽車上相對于汽車運動，求人相對于地面的真實運動，我們可以假設(shè)汽車不動來判斷一個分運動，假設(shè)人不動來判斷另一個分運動。） 2. 如果涉及兩個參考系，利用轉(zhuǎn)換公式 滿分訓(xùn)練：某人騎自行車以4 m/s的速度向正東方向行駛，氣象站報告當(dāng)時是正北風(fēng)，風(fēng)速也是4 m/s，則騎車人感覺的風(fēng)速方向和大小分別是（　?。? A. 西北風(fēng)，風(fēng)速4 m/s B. 西北風(fēng)，風(fēng)速4 m/s C. 東北風(fēng)，風(fēng)速4 m/s D. 東北風(fēng)，風(fēng)速4 m/s 思路分析：若無風(fēng)，人以4 m/s的速度向東行駛，則相當(dāng)于人不動，風(fēng)以4 m/s的速度從東向西刮，而實際風(fēng)從正北方以4 m/s的速度刮來，所以人感覺到的風(fēng)速應(yīng)是這兩個速度的合速度（如圖所示），所以v合＝＝m/s＝4 m/s，風(fēng)向為東北風(fēng)，D項正確。 答案：D