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2019-2020年高三物理 運(yùn)動(dòng)的合成與分解學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、 知道合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)合成、運(yùn)動(dòng)分解的概念 2、 理解運(yùn)動(dòng)合成與分解遵從平行四邊形定則 3、 知道運(yùn)動(dòng)合成與分解就是位移、速度、加速度的合成與分解 4、 會(huì)用做圖法和直角三角形知識(shí)解有關(guān)位移和速度的合成與分解 5、 了解速度分解的兩種方法 【自主學(xué)習(xí)】 一、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的概念 1、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)：______________________________________________叫合運(yùn)動(dòng)，________________________________________________叫分運(yùn)動(dòng)。 理解：物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是______（合、分）運(yùn)動(dòng)，幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)一般指______個(gè)分運(yùn)動(dòng)。 ２、運(yùn)動(dòng)的合成與分解：_____________________________________　叫運(yùn)動(dòng)的合成；______________________________________叫運(yùn)動(dòng)的分解。 二、運(yùn)動(dòng)合成與分解的法則： １、運(yùn)算法則：運(yùn)動(dòng)合成與分解是_______（矢量、標(biāo)量）的合成與分解，遵從______法則。 ２、運(yùn)動(dòng)分解原則： （１）根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解。請(qǐng)你舉例： （２）依據(jù)運(yùn)算簡便而采取正交分解法。請(qǐng)你舉例: 三、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系： １、獨(dú)立性：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可能共線、可能互成角度。兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立，互不干擾。 ２、等效性：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度有完全相同效果。 ３、等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的時(shí)間完全相同。 四、常見運(yùn)動(dòng)的合成與分解： １、渡河問題：水流速度、船相對(duì)水的速度（船在靜水中的速度）、船的合速（船對(duì)地岸的速度，方向?yàn)榇暮较颍?、渡河時(shí)間、航程、最短渡河時(shí)間、最短航程。 2、風(fēng)（雨）速理解：風(fēng)（雨）速（風(fēng)或雨相對(duì)地的速度），人對(duì)地的速度，人感覺風(fēng)（雨）的速度（風(fēng)或雨相對(duì)人的速度）。V風(fēng)對(duì)地=V風(fēng)對(duì)地+V地對(duì)人 3、幾種合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)： （1）兩個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)嗎？舉例說明： （2）一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)（不共線時(shí)）的合運(yùn)動(dòng)是_________________.舉例說明： （3）一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)初速度為零的勻速直線運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)（不共線時(shí)）的合運(yùn)動(dòng)是___________________.舉例說明： （4）兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)（不共線）一定是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？一定是曲線運(yùn)動(dòng)嗎？舉例說明： 4、繩子末端速度的分解： （1）沿繩子方向兩個(gè)繩連接的物體沿繩子方向的速度大小相等。 （2）當(dāng)繩與物體運(yùn)動(dòng)方向有夾角時(shí)，沿繩子方向和垂直于繩子方向速度為分速度，物體運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)楹纤俣确较颉? 【典型例題】 例1、船以5m/s垂直河岸的速度渡河，水流的速度為3m/s，若河的寬度為100m，試分析和計(jì)算： （1）船能否垂直達(dá)到對(duì)岸； （2）船需要多少時(shí)間才能達(dá)到對(duì)岸； （3）船登陸的地點(diǎn)離船出發(fā)點(diǎn)的距離是多少？ （4）設(shè)此船仍是這個(gè)速率，但是若此船要垂直達(dá)到對(duì)岸的話，船頭需要向上游偏過一個(gè)角度q，求sinq.、 解: 例2、火車以12m/s的速度向東行駛，雨點(diǎn)的速度為16m/s的速度，方向豎直向下，求：車中的人所觀察到雨點(diǎn)的速度，方向如何？ 解: 例題3、質(zhì)量M=2kg的物體在光滑的平面上運(yùn)動(dòng)，其分速度Vx和Vy隨時(shí)間變化的圖線如圖所示，求： （1）物體的初速度； （2）物體受的合力； （3）t=8s時(shí)物體的速度； （4）t=4s時(shí)物體的位移； （5）物體的軌跡方程； 解: 例題4、如圖6-2-1所示，在河岸上用細(xì)繩拉船，使小船靠岸，拉繩的速度為v=8m/s，當(dāng) 拉船頭的細(xì)繩與水平面的夾角為θ=300時(shí)，船的速度大小為_________． 【針對(duì)訓(xùn)練】 6-2-1 1、豎直放置兩端封閉的玻璃管內(nèi)注滿清水和一個(gè)用紅蠟做成的圓柱體，玻璃管倒置時(shí)圓柱體能勻速運(yùn)動(dòng)，已知圓柱體運(yùn)動(dòng)的速度是5cm/s，q=60，如圖6-2-3(圖2)所示，則玻璃管水平運(yùn)動(dòng)的速度是：（ ） A 5cm/s B 4.33cm/s C 2.5cm/s D 無法確定 2．如果兩個(gè)不在同一直線上的分運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)其合運(yùn)動(dòng)的描述中正確的是：（ ） A． 合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) 6-2-3 B． 合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng) C． 合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng) D． 當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度數(shù)值相等時(shí)，合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng) 3、某人以不變的速度垂直對(duì)岸游去，游到中間，水流速度加大，則此人渡河時(shí)間比預(yù)定時(shí)間：（ ） A. 增加 B. 減少 C. 不變 D.無法確定 4、如圖九所示，人在岸上用輕繩拉船，若人勻速行進(jìn)，則船將做：（ ） A. 勻速運(yùn)動(dòng) B. 勻加速運(yùn)動(dòng) C. 變加速運(yùn)動(dòng) D. 減速運(yùn)動(dòng) 5、一條河寬100米，船在靜水中的速度為4m/s，水流速度是5m/s，則：（ ） A. 該船可能垂直河岸橫渡到對(duì)岸 B. 當(dāng)船頭垂直河岸橫渡時(shí)，過河所用的時(shí)間最短 C. 當(dāng)船頭垂直河岸橫渡時(shí)，船的位移最小是100米 D. 當(dāng)船橫渡時(shí)到對(duì)岸時(shí)，船對(duì)岸的最小位移是100米 7、在抗洪搶險(xiǎn)中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為v2，戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)A離岸邊最近處O的距離為d，如戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸，則摩托艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為：（ ） A. B. 0 C. D. 6-2-5 【能力訓(xùn)練】 一、選擇題 1、如右上圖6-2-5所示，河水流速為v一定，船在靜水中的速度為v，若船從A點(diǎn)出發(fā) 船頭分別朝AB、AC方向劃行到達(dá)對(duì)岸，已知?jiǎng)澬蟹较蚺c河的垂線方向夾角相等，兩次 的劃行時(shí)間分別為、，則有：（ ） A．> B．< C．= D．無法確定 2、.半徑為R的大圓盤以角速度ω旋轉(zhuǎn),如下圖6-2-6所示,有人站在盤邊的P點(diǎn)上隨盤轉(zhuǎn)動(dòng),他想用槍擊中盤中心的目標(biāo)O,若子彈離開槍口的速度為V0,不計(jì)空氣阻力,則：（ ） A. 槍應(yīng)向PO的左方偏過θ角射擊,而; B. 槍應(yīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)O射擊. C. 槍應(yīng)向PO的右方偏過θ角射擊,而; D. 槍應(yīng)向PO的左方偏過θ角射擊,而 6-2-6 3、對(duì)于兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是：（ ） A、合運(yùn)動(dòng)速度的大小一定大于兩個(gè)分速度的大小 B、合運(yùn)動(dòng)速度的大小一定大于某一個(gè)分速度的大小 C、合速度的方向就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向 D、由兩個(gè)分速度的大小就可以確定合運(yùn)動(dòng)速度的大小一定 4、船在靜水中速度為水流速度為，<。河寬為d。，當(dāng)船頭垂直向?qū)Π逗叫袝r(shí)，則：（ ） A．實(shí)際航程最短 B．當(dāng)船速不變，水流速度增大時(shí)過河時(shí)間不變 C．過河時(shí)間最短 D．當(dāng)船速不變，水流速度增大時(shí)，過河時(shí)間變長 5、河邊有M、N兩個(gè)碼頭，一艘輪船的航行速度恒為v1，水流速度恒為v2，若輪船在靜水中航行2MN的時(shí)間是t，則 （ ） A.輪船在M、N之間往返一次的時(shí)間大于t B.輪船在M、N之間往返一次的時(shí)間小于t C.若v2越小，往返一次的時(shí)間越短 D.若v2越小，往返一次的時(shí)間越長 6、紅蠟塊能在玻璃管的水中勻速上升，若紅蠟塊在A點(diǎn)勻速上升的同時(shí)，使玻璃管水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖6-2-7(2－1)中的：（ ） A.直線P B．曲線Q C．曲線R D．無法確定 6-2-7 二、填空題 7、某人橫渡一條河流，船劃行速度和水流速度一定，此人過河最短時(shí)間為T1；若此人用最短的位移過河，則需時(shí)間為T2，若船速大于水速，則船速與水速之比為________. 8、如圖6-2-8(圖3)所示，A、B以相同的速率v下降，C以速率vx上升，繩與豎直方向夾角α已知，則vx=_____v 6-2-8 9、一條河寬為d ，河水流速為v1 小船在靜水中的速度為v2 ，要使小船在過河中航行的路程最短，若v1〈v2 s=__________；若v1〉v2 s=____________ 三、計(jì)算題 10、一人以4m/s的速度騎自行車向東行駛，感覺風(fēng)是從正南吹來，當(dāng)他以4√3m/s的速度騎行時(shí)，感覺風(fēng)是從西邊吹來，則實(shí)際風(fēng)速和風(fēng)向如何？ 11、船在400米寬的河中橫渡，河水流速是4m/s，船在靜水中的航速是2m/s，試求： （1）要使船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間最短，船頭應(yīng)指向何處？最短時(shí)間是多少？ （2）要使船航程最短，船頭應(yīng)指向何處？最短航程為多少 ★12、在光滑的水平面內(nèi)，一質(zhì)量m＝1 kg的質(zhì)點(diǎn)以速度v0＝10 m/s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過原點(diǎn)后受一沿y軸正方向的恒力F＝5 N作用，直線OA與x軸成37角，如圖6-2-9(圖2 0)所示，求：（1）如果質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與直線OA相交于P點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間以及P的坐標(biāo)； （2）質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度？ 6-2-9 20 【學(xué)后反思】 ___________________________________________________________________________________________________________________ 。 【參考答案】 典型例題: 例1、(1)不能、(2) t=20s(3) s=112m(4) 0.6 25s 例2、20m/s 方向豎直向下偏西37例題3、(1)3m/s (2)1N (3)V=5m/s 方向與X軸成53(4)S=4 與X軸夾角為arctan-1 2/3 例題4、9.22m/s 針對(duì)訓(xùn)練:1、B 2、BD 3、C 4、C 5、B 6、C 能力訓(xùn)練：1、C 2、A 3、C 4、C 5、AC 6、B 7、V1：V2= T2 / 8、Vx=v/ COSα 9 、S=d S=dV1／V2 10、V=8m/s 方向向北偏動(dòng)30 11、（1）船頭垂直指向河岸 t=200s （2）船頭指向上游300，最小位移為800m 12、（1）t=5s P（50 62.5）（2）5 方向?yàn)榕cX軸正方向成arctan-12.5