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

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運(yùn)動(dòng)的合成與分解及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分析 一、考點(diǎn)突破： 考點(diǎn) 考綱要求 備注 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 運(yùn)動(dòng)性質(zhì)分析 1. 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的等效性； 2. 掌握運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法 本知識(shí)點(diǎn)要求同學(xué)們建立矢量概念，同時(shí)加深對矢量運(yùn)算的理解，高考中對曲線運(yùn)動(dòng)的考查主要從合成和分解這個(gè)知識(shí)點(diǎn)命題，屬于高頻考點(diǎn) 二、重難點(diǎn)提示： 重點(diǎn)：掌握運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法并能熟練地求解合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)； 難點(diǎn)：根據(jù)等效性進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解。 1. 運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 （1）等時(shí)性 合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等，即同時(shí)開始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止。 （2）獨(dú)立性 一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，不受其他運(yùn)動(dòng)的影響。 （3）等效性 各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果。 3. 兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)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(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng) 合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng) 勻速直線運(yùn)動(dòng) 一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)、一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng) 勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 勻加速直線運(yùn)動(dòng) 兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 如果v合與a合共線，為勻變速直線運(yùn)動(dòng) 如果v合與a合不共線，為勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 例題1 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)互成銳角的力F1和F2的作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)中保持兩個(gè)力的方向不變，但F1突然增大ΔF，則質(zhì)點(diǎn)此后（　　） A. 一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B. 在相等時(shí)間內(nèi)速度變化一定相等 C. 可能做變加速曲線運(yùn)動(dòng) D. 一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 思路分析：質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)恒力F1、F2的作用，由靜止開始沿兩個(gè)恒力的合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示，此時(shí)運(yùn)動(dòng)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(shí)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(diǎn)將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確，C、D錯(cuò)誤；由于合力恒定不變，則質(zhì)點(diǎn)的加速度也恒定不變，由a＝可得Δv＝aΔt，即在相等時(shí)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(diǎn)開始靜止在xOy平面上的原點(diǎn)O處，某一時(shí)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(shí)間t0后撤去，撤去力F1后5 s末質(zhì)點(diǎn)恰好通過該平面上的A點(diǎn)，A點(diǎn)的坐標(biāo)為x＝11 m，y＝15 m. （1）為使質(zhì)點(diǎn)按題設(shè)條件通過A點(diǎn)，在撤去力F1的同時(shí)對質(zhì)點(diǎn)施加一個(gè)沿y軸正方向的恒力F2，力F2應(yīng)為多大？ （2）力F1作用時(shí)間t0為多長？ （3）在圖中畫出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿y軸正方向質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．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(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度a1＝＝2 m/s2 由x1＝a1，x－x1＝vt＝a1t0t. 解得t0＝1 s （3）質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成時(shí)，一般采用兩個(gè)觀點(diǎn) 1. 所有的分運(yùn)動(dòng)必須轉(zhuǎn)換成對于同一個(gè)物體的，也就是說，只有同一物體同時(shí)參與，幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)才能合成。如果選擇運(yùn)動(dòng)的物體為參照物，則參照物的運(yùn)動(dòng)和物體相對于參照物的運(yùn)動(dòng)是分運(yùn)動(dòng)。（理解：由于兩分運(yùn)動(dòng)互不影響，可假設(shè)其中一個(gè)分運(yùn)動(dòng)靜止來確定另外一個(gè)分運(yùn)動(dòng)。如人在勻速行駛的汽車上相對于汽車運(yùn)動(dòng)，求人相對于地面的真實(shí)運(yùn)動(dòng)，我們可以假設(shè)汽車不動(dòng)來判斷一個(gè)分運(yùn)動(dòng)，假設(shè)人不動(dòng)來判斷另一個(gè)分運(yùn)動(dòng)。） 2. 如果涉及兩個(gè)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(bào)告當(dāng)時(shí)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(dòng)，風(fēng)以4 m/s的速度從東向西刮，而實(shí)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(gè)速度的合速度（如圖所示），所以v合＝＝m/s＝4 m/s，風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，D項(xiàng)正確。 答案：D