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高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第二节 运动的合成与分解教案配套ppt课件
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这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第二节 运动的合成与分解教案配套ppt课件，共54页。PPT课件主要包含了课前·自主预习，运动的分析，等效替代法，自由落体，独立性，合运动，分运动，平行四边形，课堂·重难探究，答案D等内容，欢迎下载使用。
1．实验装置和步骤如图所示，用小锤击打弹性金属片，使球1沿水平方向飞出，完全相同的球2被同时松开做自由落体运动，比较两球是否同时落地．改变小锤击打金属片的作用力大小，使球1沿水平方向飞出的初速度大小发生变化．重复上述实验，以球2为参照物，比较球1和球2是否还是同时落地．
2．实验结论(1)类比力的合成与分解的原理．从运动效果来看，球1的运动可以视作水平方向和竖直方向两个不同方向的运动，这种物理方法称作______________．(2)无论球1以多大的水平初速度飞出，在竖直方向上，球1都是做__________运动，这说明球1在两个方向上的运动具有__________．
(2023年潮州期末)如图所示，蜡块可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中匀速上升，现若让蜡块从竖直管底沿管匀速上升的同时，使竖直玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，蜡块实际运动轨迹是( )A．一条竖直线B．一条倾斜的直线C．一条抛物线D．一条水平线
【答案】B 【解析】由题意可知蜡块在水平和竖直方向的分运动都为匀速直线运动，所以合运动也是匀速直线运动，蜡块实际运动轨迹是一条倾斜的直线．B正确．
1．合运动与分运动如果一个物体同时参与________运动，那么物体实际发生的运动就叫作那几个运动的_________．那几个运动就叫作这个实际运动的_______．2．运动的合成与分解的定义(1)运动的合成：由已知的________求____________的过程．(2)运动的分解：由已知的__________求________的过程．
位移和速度的合成与分解
3．运动合成和分解遵从的法则不在同一直线上，按照____________法则进行合成与分解，如图所示．
分运动能独立于合运动而单独存在吗？【答案】不能．分运动和合运动都是描述同一个物体的运动，不能独立于这个物体的运动而存在．分运动是从不同角度看；合运动是从整体角度看．
如图所示，下雪天，两个同学并肩行走在回校路上，他们观察风中飘落的雪花，若雪花竖直下落的速度为v1，水平方向的风速为v2，那么雪花的合速度怎样确定？
1．合运动与分运动如果物体同时参与了几个运动，物体实际发生的运动就是合运动，参与的那几个运动就是分运动．
互成角度两直线运动合运动的性质
2．运动的合成与分解(1)运动的合成与分解法则：合成和分解的对象是位移、速度、加速度，这些量都是矢量，遵循的法则是平行四边形法则．(2)运动的合成与分解的方法：在遵循平行四边形法则的前提下，灵活采用作图法和解析法，可以借鉴力的合成与分解的知识，具体问题具体分析．
3．互成角度的两个直线运动的合运动性质和轨迹的判断
[特别提醒]两个直线运动的合运动不一定是直线运动，最终判断的方法是看合速度方向与合加速度的方向是否在同一条直线上．
4．合运动与分运动的关系
例1 (2023年广州番禺区期中)如图所示，直升机与货物以4 m/s的速度水平匀速飞行，同时以3 m/s的速度匀速收拢绳索将货物提到飞机里，绳索始终竖直，该过程中( )A．绳索的拉力大于货物的重力B．货物相对地面做曲线运动C．货物的速度大小为7 m/sD．货物的速度大小为5 m/s
变式1 (多选)(2023年肇庆质检)物体从t＝0时刻开始运动，其沿x轴和y轴方向的速度—时间图像如图甲、乙所示，下列说法正确的是( )A．0～2 s内物体做曲线运动B．t＝2 s时，物体速度大小为2 m/sC．2～4 s内物体加速度不变D．t＝4 s时，物体速度大小为4 m/s
运动合成与分解问题的解题思路(1)确定运动方向(实际运动方向)．(2)分析合运动的运动效果．(3)依据合运动的实际效果确定分运动的方向．(4)利用平行四边形法则、三角形法则或正交分解法作图，将合运动的速度、位移、加速度分解到分运动的方向上．
1．小船渡河问题分析思路
2．小船渡河问题的常考模型
例2 (2023年清远质检)小船曾是人们过河的主要工具．如图所示，已知河的两岸平行，宽度为d，河水以大小为v1的速度匀速流动，小船在静水中的速度大小为v2，且v2>v1，下列说法正确的是( )A．要使小船渡河的位移最小，渡河时小船的船头应垂直河岸B．要使小船渡河的时间最短，小船的船头应与河岸成一定夹角(小于90°)D．若小船船头垂直河岸渡河，则小船渡河的实际速度大小为v1＋v2
【答案】C 【解析】根据题意可知，船在静水中的速度大于水流速度，则调整船头方向，使小船的合速度方向正对河岸时，小船渡河位移最短，如图所示．
变式2 (多选)(2023年中山二中月考)运动员在河面上做划船运动训练，河水流动的速度v大小不变，方向沿河岸向下游方向，运动员划船的速度方向沿船头方向，大小不变．如图所示，为五幅描述船过河的航线图，图中虚线表示船运动的实际航线．下列说法正确的是( )
A．甲、乙、丙、丁四幅图描绘的航线都可能是符合实际的船过河的航线B．图甲所绘航线是符合实际的，船头保持图甲所示方向航行，船过河时间最短C．图丙所绘航线是符合实际的，船头保持图丙所示方向航行，船过河位移最小D．图乙和图戊所绘航线都是符合实际的，船头保持图示方向航行，船过河位移都可能最小
【答案】BD 【解析】船在河面航行过程中同时参与了水流的运动和划船的运动，实际运动是两个运动的合运动，在五幅图中作出速度合成的矢量图如图所示．
由图可见甲、乙、戊三幅图描绘的航线都是符合实际的，故A、C错误；图甲航线过河时，船在垂直于河岸方向的速度最大，所以过河时间最短，故B正确；船沿图乙航线航行，v船>v，船垂直于河岸过河，位移大小等于河宽，最小；船沿图戊所示航线航行，v船
3．思路及常见模型(1)分析思路．
例3 (2023年广州华师附中月考)绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与放在水平面上的物体B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为α、β，两物体的速率vA、vB之比为( )
例4 (2023武汉实验中学月考)如图所示，质量相同的小球A、B通过质量不计的细杆相连接，紧靠竖直墙壁放置．由于轻微扰动，小球A、B分别沿水平地面和竖直墙面滑动，滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内，当细杆与水平方向成37°角时，小球B的速度大小为v，重力加速度为g，忽略一切摩擦力和阻力，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8．则下列说法正确的是( )
1．(多选)下列关于曲线运动的说法正确的是( )A．速率不变的曲线运动是没有加速度的B．曲线运动速度大小不一定变化C．曲线运动的加速度一定是变化的D．曲线运动速度方向一定变化【答案】BD 【解析】做曲线运动的物体，速度方向一直在变，所以有加速度，故A错误，D正确；曲线运动的速度方向一直在变，但速度大小不一定变化，故B正确；曲线运动加速度不一定是变化的，比如匀变速曲线运动，加速度不变，故C错误．
2．(多选)(2023年潮州饶平二中月考)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目．如图所示，当运动员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无关D．运动员着地速度与风力无关
【答案】BC 【解析】水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，故A错误，C正确；运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，故B正确，D错误．
3．如图所示，河水的流速保持不变，为使小船由O点沿虚线匀速航行，船头的指向应为图中的( )A．方向①B．方向②C．方向③D．方向④
【答案】B 【解析】因为水流速度小于静水速度，则合速度与河岸垂直时，渡河航程最短，最短航程等于河的宽度．要使航程最短，则船在静水中速度与河岸有一定的夹角，且偏向上游，由题图可知，B正确，A、C、D错误．
4．如图所示，竖直放置并装满水的玻璃管中有一红蜡块在匀速上升时，使玻璃管水平向右做初速度为零的匀加速直线运动．以玻璃管开始运动时，红蜡块所在位置为原点O，以水平向右和竖直向上分别为x轴和y轴的正方向，建立平面直角坐标系，则红蜡块的轨迹可能为( )
【答案】C 【解析】蜡块的加速度向右，与初速度不在同一条直线上，所以蜡块做曲线运动，因为合力向右，所以轨迹向右弯曲．
5．(多选)如图所示，将一白纸固定在水平木板上，白纸上再固定一把刻度尺．直角三角板一直角边紧贴在刻度尺上方，若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时，一支铅笔沿三角板另一直角边向上做匀速直线运动，笔尖在白纸上留下了痕迹．下列说法正确的是( )A．笔尖在白纸上留下的痕迹是一条倾斜直线B．笔尖在白纸上留下的痕迹是一条抛物线C．在运动过程中，笔尖的速度方向始终保持不变D．在运动过程中，笔尖的速度方向不断变化
1．实验装置和步骤如图所示，用小锤击打弹性金属片，使球1沿水平方向飞出，完全相同的球2被同时松开做自由落体运动，比较两球是否同时落地．改变小锤击打金属片的作用力大小，使球1沿水平方向飞出的初速度大小发生变化．重复上述实验，以球2为参照物，比较球1和球2是否还是同时落地．
2．实验结论(1)类比力的合成与分解的原理．从运动效果来看，球1的运动可以视作水平方向和竖直方向两个不同方向的运动，这种物理方法称作______________．(2)无论球1以多大的水平初速度飞出，在竖直方向上，球1都是做__________运动，这说明球1在两个方向上的运动具有__________．
(2023年潮州期末)如图所示，蜡块可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中匀速上升，现若让蜡块从竖直管底沿管匀速上升的同时，使竖直玻璃管沿水平方向做匀速直线运动，蜡块实际运动轨迹是( )A．一条竖直线B．一条倾斜的直线C．一条抛物线D．一条水平线
【答案】B 【解析】由题意可知蜡块在水平和竖直方向的分运动都为匀速直线运动，所以合运动也是匀速直线运动，蜡块实际运动轨迹是一条倾斜的直线．B正确．
1．合运动与分运动如果一个物体同时参与________运动，那么物体实际发生的运动就叫作那几个运动的_________．那几个运动就叫作这个实际运动的_______．2．运动的合成与分解的定义(1)运动的合成：由已知的________求____________的过程．(2)运动的分解：由已知的__________求________的过程．
位移和速度的合成与分解
3．运动合成和分解遵从的法则不在同一直线上，按照____________法则进行合成与分解，如图所示．
分运动能独立于合运动而单独存在吗？【答案】不能．分运动和合运动都是描述同一个物体的运动，不能独立于这个物体的运动而存在．分运动是从不同角度看；合运动是从整体角度看．
如图所示，下雪天，两个同学并肩行走在回校路上，他们观察风中飘落的雪花，若雪花竖直下落的速度为v1，水平方向的风速为v2，那么雪花的合速度怎样确定？
1．合运动与分运动如果物体同时参与了几个运动，物体实际发生的运动就是合运动，参与的那几个运动就是分运动．
互成角度两直线运动合运动的性质
2．运动的合成与分解(1)运动的合成与分解法则：合成和分解的对象是位移、速度、加速度，这些量都是矢量，遵循的法则是平行四边形法则．(2)运动的合成与分解的方法：在遵循平行四边形法则的前提下，灵活采用作图法和解析法，可以借鉴力的合成与分解的知识，具体问题具体分析．
3．互成角度的两个直线运动的合运动性质和轨迹的判断
[特别提醒]两个直线运动的合运动不一定是直线运动，最终判断的方法是看合速度方向与合加速度的方向是否在同一条直线上．
4．合运动与分运动的关系
例1 (2023年广州番禺区期中)如图所示，直升机与货物以4 m/s的速度水平匀速飞行，同时以3 m/s的速度匀速收拢绳索将货物提到飞机里，绳索始终竖直，该过程中( )A．绳索的拉力大于货物的重力B．货物相对地面做曲线运动C．货物的速度大小为7 m/sD．货物的速度大小为5 m/s
变式1 (多选)(2023年肇庆质检)物体从t＝0时刻开始运动，其沿x轴和y轴方向的速度—时间图像如图甲、乙所示，下列说法正确的是( )A．0～2 s内物体做曲线运动B．t＝2 s时，物体速度大小为2 m/sC．2～4 s内物体加速度不变D．t＝4 s时，物体速度大小为4 m/s
运动合成与分解问题的解题思路(1)确定运动方向(实际运动方向)．(2)分析合运动的运动效果．(3)依据合运动的实际效果确定分运动的方向．(4)利用平行四边形法则、三角形法则或正交分解法作图，将合运动的速度、位移、加速度分解到分运动的方向上．
1．小船渡河问题分析思路
2．小船渡河问题的常考模型
例2 (2023年清远质检)小船曾是人们过河的主要工具．如图所示，已知河的两岸平行，宽度为d，河水以大小为v1的速度匀速流动，小船在静水中的速度大小为v2，且v2>v1，下列说法正确的是( )A．要使小船渡河的位移最小，渡河时小船的船头应垂直河岸B．要使小船渡河的时间最短，小船的船头应与河岸成一定夹角(小于90°)D．若小船船头垂直河岸渡河，则小船渡河的实际速度大小为v1＋v2
【答案】C 【解析】根据题意可知，船在静水中的速度大于水流速度，则调整船头方向，使小船的合速度方向正对河岸时，小船渡河位移最短，如图所示．
变式2 (多选)(2023年中山二中月考)运动员在河面上做划船运动训练，河水流动的速度v大小不变，方向沿河岸向下游方向，运动员划船的速度方向沿船头方向，大小不变．如图所示，为五幅描述船过河的航线图，图中虚线表示船运动的实际航线．下列说法正确的是( )
A．甲、乙、丙、丁四幅图描绘的航线都可能是符合实际的船过河的航线B．图甲所绘航线是符合实际的，船头保持图甲所示方向航行，船过河时间最短C．图丙所绘航线是符合实际的，船头保持图丙所示方向航行，船过河位移最小D．图乙和图戊所绘航线都是符合实际的，船头保持图示方向航行，船过河位移都可能最小
【答案】BD 【解析】船在河面航行过程中同时参与了水流的运动和划船的运动，实际运动是两个运动的合运动，在五幅图中作出速度合成的矢量图如图所示．
由图可见甲、乙、戊三幅图描绘的航线都是符合实际的，故A、C错误；图甲航线过河时，船在垂直于河岸方向的速度最大，所以过河时间最短，故B正确；船沿图乙航线航行，v船>v，船垂直于河岸过河，位移大小等于河宽，最小；船沿图戊所示航线航行，v船
3．思路及常见模型(1)分析思路．
例3 (2023年广州华师附中月考)绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与放在水平面上的物体B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为α、β，两物体的速率vA、vB之比为( )
例4 (2023武汉实验中学月考)如图所示，质量相同的小球A、B通过质量不计的细杆相连接，紧靠竖直墙壁放置．由于轻微扰动，小球A、B分别沿水平地面和竖直墙面滑动，滑动过程中小球和杆始终在同一竖直平面内，当细杆与水平方向成37°角时，小球B的速度大小为v，重力加速度为g，忽略一切摩擦力和阻力，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8．则下列说法正确的是( )
1．(多选)下列关于曲线运动的说法正确的是( )A．速率不变的曲线运动是没有加速度的B．曲线运动速度大小不一定变化C．曲线运动的加速度一定是变化的D．曲线运动速度方向一定变化【答案】BD 【解析】做曲线运动的物体，速度方向一直在变，所以有加速度，故A错误，D正确；曲线运动的速度方向一直在变，但速度大小不一定变化，故B正确；曲线运动加速度不一定是变化的，比如匀变速曲线运动，加速度不变，故C错误．
2．(多选)(2023年潮州饶平二中月考)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目．如图所示，当运动员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无关D．运动员着地速度与风力无关
【答案】BC 【解析】水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，故A错误，C正确；运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，故B正确，D错误．
3．如图所示，河水的流速保持不变，为使小船由O点沿虚线匀速航行，船头的指向应为图中的( )A．方向①B．方向②C．方向③D．方向④
【答案】B 【解析】因为水流速度小于静水速度，则合速度与河岸垂直时，渡河航程最短，最短航程等于河的宽度．要使航程最短，则船在静水中速度与河岸有一定的夹角，且偏向上游，由题图可知，B正确，A、C、D错误．
4．如图所示，竖直放置并装满水的玻璃管中有一红蜡块在匀速上升时，使玻璃管水平向右做初速度为零的匀加速直线运动．以玻璃管开始运动时，红蜡块所在位置为原点O，以水平向右和竖直向上分别为x轴和y轴的正方向，建立平面直角坐标系，则红蜡块的轨迹可能为( )
【答案】C 【解析】蜡块的加速度向右，与初速度不在同一条直线上，所以蜡块做曲线运动，因为合力向右，所以轨迹向右弯曲．
5．(多选)如图所示，将一白纸固定在水平木板上，白纸上再固定一把刻度尺．直角三角板一直角边紧贴在刻度尺上方，若使三角板沿刻度尺向右匀速运动的同时，一支铅笔沿三角板另一直角边向上做匀速直线运动，笔尖在白纸上留下了痕迹．下列说法正确的是( )A．笔尖在白纸上留下的痕迹是一条倾斜直线B．笔尖在白纸上留下的痕迹是一条抛物线C．在运动过程中，笔尖的速度方向始终保持不变D．在运动过程中，笔尖的速度方向不断变化
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