20xx粵教版高中物理必修2第一章第二節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解-wenkub
2022-12-20 13:31:54 本頁面
【正文】 直線的某一方向作為正方向，與正方向相同的矢量取正值，與正方向相反的矢量取負(fù)值，這時(shí)就可以把矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算。 （ 3）猴子水平方向的速度，與人在水平方向的位移一樣，是 4m/s，而豎直方向的速度為 3m/s，從圖 123 上看，這兩個(gè)速度所構(gòu)成的平行四 邊形的對(duì)角線剛好就是猴子的實(shí)際總速度，為 m/s。 2． 合運(yùn)動(dòng)與分 運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 (1)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性 一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè) (或多個(gè) )運(yùn)動(dòng)，其中的任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)并不會(huì)受其他分運(yùn)動(dòng)的干擾，而保持其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不變，這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理．雖然各分運(yùn)動(dòng)互不干擾，但是它們共同決定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡． (2)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性 各個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始，同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷時(shí)間相等 (不同時(shí)的運(yùn)動(dòng)不能合成 )． (3)運(yùn)動(dòng)的等效性 各分運(yùn)動(dòng)疊加起來與合運(yùn)動(dòng)有相同的效果． (4)運(yùn)動(dòng)的同一性 各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)，是指同一物體參與的分運(yùn)動(dòng)和實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，不是幾個(gè)不同物體發(fā)生的不同運(yùn)動(dòng)． [例 1]（ 單選） 1. 關(guān)于合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（ ） A. 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是先后進(jìn)行的 B. 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可以先后進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行 C. 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)一定是同時(shí)進(jìn)行的 D. 先有兩個(gè)同時(shí)進(jìn)行的分運(yùn)動(dòng)，后有合運(yùn)動(dòng) 解析： 根據(jù)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性， 個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始，同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷時(shí)間相等，故 C 正確 。 圖 122 （ 2）由于 ，炮彈離開飛機(jī)時(shí)，在水平方向有與飛機(jī)相同的速度，炮彈在水平方向上做與飛機(jī)速度相同的 運(yùn)動(dòng)；又由于受到 的作用，炮彈在豎直方向上做 運(yùn)動(dòng)；故從地面上看炮彈一直在飛機(jī)的正下方下落。 答案 : BD 5. (單選 ) 對(duì)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，理解正確的是：（ ） A．是為了把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為簡單或已知的運(yùn)動(dòng) B．運(yùn)動(dòng)的分解就是把一個(gè)運(yùn)動(dòng)分前后兩步完成 C．運(yùn)動(dòng)的合成就是把兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體看成一個(gè)物體 D．合運(yùn)動(dòng)的速度總是大于每個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度 解析： 對(duì)一個(gè)運(yùn)動(dòng)的分解的目的是 把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為簡單或已知的運(yùn)動(dòng) ，我們更容易分析， A正 確；所有分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有同時(shí)性，沒有先后之分， B 錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)的合成和分解都是相對(duì)于同一個(gè)物體而言的， C錯(cuò)；速度的合成遵循平行四邊形定則，合速度可能大于分速度，也可能等于分速度，也可能小于分速度， D 錯(cuò)。 答案： A 課堂互動(dòng)探究 知識(shí)點(diǎn) 1 分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn) 動(dòng) 新知探究 2021 年 4 月 22 日至 27 日，中俄海軍在黃海水域舉行了名為 “海上聯(lián)合－ 2021”聯(lián)合軍事演習(xí)，演習(xí)的課題是 “海上聯(lián)合防御和保交作戰(zhàn) ”，按照作戰(zhàn)籌劃、實(shí)兵演習(xí)、海上閱兵和交流研討四個(gè)階段組織。 （ 3）我們把炮彈在空中的 稱為炮彈的合運(yùn)動(dòng)，把炮彈在水平方向 上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)稱為炮彈的兩個(gè) 。 答案： C 觸類旁通 1. (雙 選 ) 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說服正確的是 （ ） A. 某分運(yùn)動(dòng)變化可以影響到合運(yùn)動(dòng)，但不會(huì)對(duì)其它分 運(yùn)動(dòng)造成任何影響 B. 合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可 能等于各分運(yùn)動(dòng)時(shí)間之和 C. 合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定等于分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 D. 一個(gè)合運(yùn)動(dòng)只能 有 兩個(gè)互相垂直的分運(yùn)動(dòng) 解析： 根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性， A、 C 正確， B 錯(cuò)；一個(gè)合運(yùn)動(dòng)可以分解為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，也可以分解為多個(gè)分運(yùn)動(dòng)，故 D 錯(cuò)。 (4)猴子運(yùn)動(dòng)的分位移、分速度的合成都遵循矢量的合成法則，即 定則。例如勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式 atvvt ?? 0 和 20 21 attvs ??等都屬于這種情況。 答案 : BD 觸類旁通 2.（ 單 選） 關(guān)于互成角度（不為零度和 180176。時(shí)，渡河位移最?。串?dāng)船頭指向和實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)，渡河位移最小，為 s＝ dsin β＝ v2v1d. 【例 3】河寬 d＝ 100 m，水流速度 v1＝ 4 m/s，船在靜水中的速度是 v2＝ 3 m/s，求： (1)欲使船渡河時(shí)間最短， 船應(yīng)怎樣渡河？最短時(shí)間是多少？船經(jīng)過的位移是多大？ (2)欲使船航行距離最短，船應(yīng)怎樣渡河？渡河時(shí)間多長？ 圖 1－ 2－ 6 圖 1－ 2－ 7 解：設(shè)想水不流動(dòng)，則船將以 v2速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)想船不開動(dòng)，則船將以 v1 速度順?biāo)?，可見?shí)際渡河時(shí)，渡船同時(shí)參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)沿 v1 與 v2 矢量和的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng) (如圖 1－ 2－ 6)，由于分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，船渡河時(shí)間等于 v2分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間． (1)不論 v1 與 v2的大小如何，船頭 v2 的方向垂直指向河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短， t＝ dv2＝ 1004 s＝ 25 s. 船經(jīng)過的位移大小為 s＝ vt＝ v21＋ v22t＝ 42＋ 3225 m＝ 125 m (2)因船速小于水速，故小船不能垂直過河．雖然小船不能垂直過河，但有最短的路程．設(shè)合速度方向與水流方向的夾角為 θ，如圖 1－ 2－ 7 所示，根據(jù)幾何關(guān)系有 sin θ＝ v2v1 ， s＝ dsin θ 則 t＝ sv合＝ dsin θ v21－ v22＝ 50 s. 觸類旁通 3．一艘小船在 100 m 寬的河中橫渡到對(duì)岸，已知水流速度是 3 m/s，小船在靜水中的速度是 4 m/s，求： (1)欲使小船渡河時(shí)間最短，船應(yīng)該怎樣渡河？最短時(shí)間是多少？船經(jīng)過的位移多大？ (2)欲使航行距離最短，船應(yīng)該怎樣渡河？渡河時(shí)間多長？ 解： (1)欲使船渡河時(shí)間最短，船頭的方向應(yīng)該垂直
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