第一章拋體運(yùn)動(dòng)

第二節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解廣東省胡壯麗名師工作室曾蓓新課標(biāo)·粵教版·高中物理·必修第二冊核心素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念：理解分運(yùn)動(dòng)、合運(yùn)動(dòng)的概念和特性，熟練運(yùn)用矢量合成運(yùn)算法則，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決小船渡河、繩聯(lián)物體等實(shí)際問題。科學(xué)探究：能夠從情境中提出物理問題，通過實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)對(duì)分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性進(jìn)行論證。科學(xué)思維：構(gòu)建物理模型，應(yīng)用等效替代、化曲為直、化繁為簡的思維方法把運(yùn)動(dòng)物體實(shí)際表現(xiàn)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解成幾個(gè)簡單的分運(yùn)動(dòng)，從而利用研究分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡來確定物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡，分析并解決實(shí)際問題?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：體會(huì)物理知識(shí)、規(guī)律來源于生活，服務(wù)于生活，提高學(xué)習(xí)興趣以及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的概念

如果一個(gè)物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效果跟另外兩個(gè)運(yùn)動(dòng)共同產(chǎn)生的效果相同，我們就把這一物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)叫作這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)叫作這一實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)。分析平拋運(yùn)動(dòng)小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)（合運(yùn)動(dòng)）：從A沿曲線運(yùn)動(dòng)到D小球的等效運(yùn)動(dòng)（分運(yùn)動(dòng)）：水平方向：從A沿直線運(yùn)動(dòng)到B豎直方向：從A沿直線運(yùn)動(dòng)到C運(yùn)動(dòng)的等效現(xiàn)象一個(gè)物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的效果，與幾個(gè)

分運(yùn)動(dòng)共同產(chǎn)生的效果相同。運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性觀察、實(shí)驗(yàn)：平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)象：雖然兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡不同，但無論球1水平飛出的初速度多大，兩球幾乎總是同時(shí)落地。分析：球1在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，且不會(huì)受到水平方向分運(yùn)動(dòng)的影響，兩球是同時(shí)運(yùn)動(dòng)同時(shí)落地的，說明球1在豎直和水平方向上的分運(yùn)動(dòng)具有獨(dú)立性和等時(shí)性。研究表明：

一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)可以看成幾個(gè)獨(dú)立并同時(shí)進(jìn)行的

分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫運(yùn)動(dòng)的合成。已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫運(yùn)動(dòng)的分解。運(yùn)動(dòng)的合成與分解，遵循平行四邊形定則。(合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生，所用的時(shí)間相等）位移的合成與分解速度的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解思考：1.兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)?

仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng)2.水平方向的一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的一個(gè)變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線?

曲線運(yùn)動(dòng)的合成與分解下列說法是否是否正確？為什么？兩個(gè)不在同一直線上的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是曲線運(yùn)動(dòng)。√√√×運(yùn)動(dòng)的合成與分解例：籃球運(yùn)動(dòng)員將籃球向斜上方投出，投射方向與水平方向成60°角。設(shè)其出手速度為10m/s，這個(gè)速度在豎直方向和水平方向的分速度各是多大？

分析：速度的分解遵循平行四邊形定則。

解：第2節(jié)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)合成與分解的應(yīng)用繩聯(lián)物體問題分析：物體的合運(yùn)動(dòng)的方向即為其實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向。小車的實(shí)際速度是合速度，方向向左。將小車的速度分解到沿繩子方向和垂直繩子方向，沿繩子方向的速度與繩子另一端沿繩子方向速度相等。解：由

得繩聯(lián)物體問題例3、某人用如圖所示的裝置拉動(dòng)小車，某時(shí)刻人的速度為v0=4m/s，繩子與小車相連部分與水平面的夾角θ=37°，求此時(shí)小車的速度v。思考：如果要保持小車的速度不變，繩子的速度應(yīng)如何變化？θ增大，cosθ減小，根據(jù)v0=vcosθ，v若保持不變，v0需不斷減小。繩聯(lián)物體問題物體的實(shí)際速度一定是合速度，可以沿著繩子方向和垂直繩子方向進(jìn)行分解。下面給出一種錯(cuò)誤的分解方式：繩子不可伸長，故繩子兩端速度沿著繩子方向的分速度一定相等。

第一章拋體運(yùn)動(dòng)

第二節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解廣東省胡壯麗名師工作室曾蓓錄制新課標(biāo)·粵教版·高中物理·必修第二冊第2節(jié)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)合成與分解的應(yīng)用小船渡河問題小船渡河問題例1、船在靜水中航行的速度是5m/s，當(dāng)它在流速為1m/s的河水中向著垂直河岸的方向航行時(shí)，合速度的大小和方向怎樣？如果河寬為500m，試求船渡河的時(shí)間。

分析：船同時(shí)發(fā)生兩個(gè)運(yùn)動(dòng)船的勻速運(yùn)動(dòng)水流推動(dòng)船沿著河岸方向的速度

解：船的實(shí)際速度：

船的實(shí)際位移：

與河岸夾角θ：，船的渡河時(shí)間：，其中小船渡河問題在此種情境中，船在垂直于河岸方向的速度分量即為，與水流速度的大小無關(guān)；船的實(shí)際位移在垂直于河岸方向的位移分量即為,其中S為船的實(shí)際位移；當(dāng)船頭的方向不垂直于河岸時(shí)，船頭與河岸成任意角θ，這時(shí)船在垂直于河岸方向的速度分量（與水流速度無關(guān)）,渡河所需要的時(shí)間。

可得，當(dāng)L和v船一定時(shí)，sinθ=1，即θ=90°時(shí)，t最小。所以，當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，為LSθ小船渡河問題例2、船在靜水中航行的速度是5m/s，河水的水流速度為1m/s。想要船垂直河岸渡河，到達(dá)河正對(duì)岸，應(yīng)當(dāng)如何控制船頭指向？如果河寬為500m，這種情況下的渡河時(shí)間是多少？

分析：讓船頭斜向上游方向，使得船速與水速的合速度垂直河岸。

解：船速度方向與河岸方向的夾角為θ：

，

此時(shí)船的實(shí)際速度v：船的實(shí)際位移即為河岸寬度L

船渡河時(shí)間t：

當(dāng)船的合速度方向垂直于河岸時(shí)，船的渡河位移最小。θ小船渡河問題