4.速度的合成与分解—2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第二册讲义(机构)(word含答案)

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4.速度的合成与分解—2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第二册讲义(机构)(word含答案)

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教师辅导讲义
学员编号:1
年 级:高一年级
课 时 数:
学员姓名:
辅导科目:物理
学科教师:
授课类型
T同步(速度的合成与分解)
授课日期及时段

教学内容
T同步——速度的合成与分解
T同步——速度的合成与分解
同步知识梳理
同步知识梳理
一.位移和速度的合成与分解
1.合运动和分运动:一个物体同时参与两种运动时,这两种运动是分运动,而物体的实际运动叫做合运动.
2.位移的合成与分解:一个物体同时发生两个方向的分位移与这个物体的合位移的效果可以相互替代.
由分位移求合位移叫做位移的合成;
由合位移求分位移叫做位移的分解.
位移的合成与分解遵循矢量合成的平行四边形定则.
3.速度的合成与分解:物体同时发生的两个方向上的分速度与这个物体的合速度的效果也可以相互替代,
速度的合成与分解也遵循平行四边形定则.
二.运动的合成与分解
已知分运动情况求合运动的情况叫运动的合成;
已知合运动情况求分运动的情况叫运动的分解.
三.位移和速度的合成与分解
1.位移和速度的合成与分解都遵循平行四边形定则.
2.合运动与分运动的关系
等效性
各分运动的共同效果与合运动的效果相同
等时性
各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同
独立性
各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响
同体性
各分运动与合运动是同一物体的运动
3.合运动性质的判断
分析两个直线分运动的合运动的性质时,应先根据平行四边形定则,求出合运动的合初速度v0和合加速度a,然后进行判断.
(1)判断是否做匀变速运动
①若a=0时,物体沿合初速度v0的方向做匀速直线运动.
②若a≠0且a恒定时,做匀变速运动.
③若a≠0且a变化时,做非匀变速运动.
(2)判断轨迹的曲直
①若a与速度共线,则做直线运动.
②若a与速度不共线,则做曲线运动.
4.运动的分解方法和步骤
理论上讲,一个合运动可以分解成无数组的分运动,但在解决实际问题时,一定要依据运动的实际效果进行分解。
分解步骤如下:
(1)确定合运动方向(即:物体的实际运动方向)
(2)分析合运动的运动效果(例如:蜡块的实际运动从效果上可以看成在竖直方向匀速上升和在水平方向随管移动)
(3)依据合运动的实际效果确定分运动的方向
(4)利用平行四边形定则、三角形定则或正交分解法作图,将合运动的速度、位移、加速度分别分解到分运动的方向上。
同步题型分析
同步题型分析
3873500255905
【例1】(2021·全国高一期末)河水的流速随离河岸一侧的距离的变化关系如图甲所示,船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示,若要使船以最短时间渡河,则(  )
A.船渡河的最短时间是60 s
B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5 m/s
【解析】AB.当船头垂直河岸渡河时,过河时间为最短
false
故A错误,B正确;
CD.因河水的速度是变化的,故船相对于岸的速度的大小和方向均是变化的,船在河水中航行的轨迹不是一条直线,当船在河中心时,船速最大
false
故C错误,D正确。
故选BD。
4312920484505
【例2】(2021·全国高三专题练习)如图所示,船在静水中的速度为v,小船(可视为质点)过河时,船头偏向上游,与水流方向的夹角为α,其航线恰好垂直于河岸。现水流速度稍有增大,为保持航线和过河所需时间不变,下列措施可行的是(  )
减小α,增大船速v
增大α,增大船速v
减小α,船速v不变
D.增大α,船速v不变
【解析】要保持航线仍垂直于河岸,过河所需时间不变,必须让船在静水中的速度沿河岸的分量和水速等大反向,船速垂直河岸的分速度(船的实际速度)不变,有
false
false
所以
false
若false不变,false增大,则false减小,分析可知,α增大,v增大,只有B正确。
课堂达标检测
课堂达标检测
一、单选题
1.(2021·全国高一专题练习)在长约1.0 m的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个适当的圆柱形红蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧,并迅速竖直倒置,红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。将此玻璃管倒置安装在小车上,并将小车置于水平导轨上。若小车一端连接细线,细线另一端绕过定滑轮悬挂小物体,小车从A位置由静止开始匀加速运动,同时红蜡块沿玻璃管匀速上升。经过一段时间后,小车运动到虚线表示的B位置,如图所示。按图建立坐标系,在这一过程中,红蜡块实际运动的轨迹可能是选项图中的(   )
A.B.C. D.
4955540826135
2.(2021·全国高一专题练习)竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮。在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管沿水平方向匀速向右运动,测得蜡块实际运动方向与水平方向成30°角,如图所示。若玻璃管的长度为1.0 m,在蜡块从底端上升到顶端的过程中,玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离为(   )
A.0.1 m/s,1.73 m B.0.173 m/s,1.0 m
C.0.173 m/s,1.73 m D.0.1 m/s,1.0 m
3.(2020·全国高一专题练习)如图所示,红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中匀速上升,速度为false若在红蜡块从A点匀速上升的同时,玻璃管从AB位置水平向右做匀速运动,速度为false,则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的(  )
A.直线P B.曲线Q
C.曲线R D.三条轨迹都有可能
4.(2020·江苏南通市·高三月考)军事演习中,某伞兵从运输机上跳伞,一段时间后开始匀速下降,然后进入方向水平向右、风速恒定的区域。图中虚线表示其在该区域中运动状态达到稳定后的轨迹,降落伞的姿态和运动轨迹可能正确的是(  )
A.B.C. D.
5.(2020·古蔺县中学校高三一模)在下雨天,站在路旁的小明看到匀速竖直下落的雨滴,则此时坐在向左匀速行驶汽车里的小聪看到雨滴下落的轨迹是(  )
A.B.C.D.
4715510526415
6.(2020·江苏东海县·白塔高中高三月考)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,若在下落过程中受到水平风力的影响,下列说法中正确的是(  )
A.风力越大,下落的时间越长
B.风力越大,着地时的速度越大
C.风力越大,下落的时间越短
D.下落过程的位移与风力无关
7.(2021·全国高一专题练习)某电视台举办了一期群众娱乐节目,其中有一个环节是让群众演员站在一个旋转较快的大平台边缘上,向大平台圆心处的球筐内投篮球。如果群众演员相对平台静止,则下面各俯视图中哪幅图中的篮球可能被投入球框(  )(图中平台内箭头指向表示投篮方向)
A. B. C. D.
8.(2020·甘肃张掖市第二中学高三月考)如图所示,一条小船横渡一条河流,从岸边的A点出发到对岸的B点上岸,图中虚线是其运动轨迹,下列说法正确的是(  )
A.甲、乙、丙三个图中河水一定都是匀速的
B.甲、乙、丙三个图中小船在静水中一定都是匀速的
C.乙图中如果小船在静水中是匀速的,河水一定是加速的
D.丙图中如果河水是匀速的,小船在静水中一定是减速的
4650105508635
9.(2020·山东高一期末)如图所示,某同学在研究运动的合成时,左手推动刻度尺紧贴竖直黑板向上做初速度为零的匀加速运动,同时右手沿刻度尺向右匀速移动笔尖画线,运动过程中刻度尺保持水平。关于笔尖的运动,下列说法正确的是(  )
A.笔尖做匀变速直线运动
B.笔尖的速度方向与水平方向的夹角逐渐变小
C.笔尖在任意两个连续相等时间内的位移相同
D.笔尖在任意两个相等时间内的速度变化量相同
10.(2013·湖南华容县·高一期末)在许多情况下, 跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开, 跳伞员做加速运动, 随后降落伞张开, 跳伞员做减速运动, 如图所示。速度降至一定值后便不再降低, 跳伞员以这一速度做匀速运动直至落地。无风时某跳伞运动员竖直下落, 着地时的速度是4m/s。现在有风, 风使他以3m/s的速度沿水平方向向东运动。那么他的着地速度是(  )
A.3m/s B.4m/s C.5m/s D.falsem/s
11.(2020·渭南市尚德中学高一月考)关于合运动、分运动,有以下几种说法,正确的是(  )
①合运动就是物体的实际运动 ②合运动、分运动具有等时性
③分运动之间相互独立,互不影响 ④运动的合成与分解遵循平行四边形定则
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②③④
12.(2020·全国高一专题练习)关于合运动和分运动,下列说法中正确的有()
A.合运动一定指物体的实际运动
B.合运动的时间比分运动的时间长
C.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
D.合速度一定大于分速度
13.(2019·全国高一专题练习)如图所示,温州市一高中进行教学实施改造,在教室安装了可以左右滑动的黑板,一位老师用粉笔在其中某块可移动的黑板上画直线,若粉笔相对于黑板从静止开始向上匀加速滑动,同时黑板以某一速度水平向左匀速运动,则粉笔画出的轨迹可能为下列中的( )
A.B.C.D.
14.(2018·北京东城区·高三一模)如图是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构的俯视图,图中①和②为楔块,楔块的斜面与水平的夹角为θ;③和④为垫板;弹簧a和弹簧b质量不计;楔块与弹簧盒、垫板之间均有摩擦,在车厢互相撞击使垫板③向盒里压进的过程中(  )
A.弹簧a与弹簧b的压缩量之比是false
B.弹簧a与弹簧b的压缩量之比是2tanθ
C.当弹簧压缩到最短的时刻楔块①的速度一定为零
D.当弹簧压缩到最短的时刻垫板③的速度一定为零
15.(2021·全国高一专题练习)救灾过程中,工作人员在悬停的直升飞机上,由静止释放救灾物资。物资在下落过程中受到水平风力的影响,下列说法正确的是( )
A.风力越大,救灾物资下落时间越长
B.风力越大,救灾物资着地速度越大
C.风力越大,救灾物资着地速度越小
D.救灾物资着地速度与风力无关
二、多选题
16.(2021·全国高一课时练习)如图所示,在向东匀速行驶的火车中,向西水平抛出一物体,由站在地面上的人看来,该物体的运动轨迹可能是图中的(  )
A.A B.B C.D D.E
17.(2021·全国高三专题练习)如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其false图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的false图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法正确的是(  )
A.猴子的运动轨迹为直线
B.猴子在0~2s内做匀变速曲线运动
C.false时猴子的速度大小为8m/s
D.猴子在0~2s内的加速度大小为4m/s2

18.(2020·安徽省太和第一中学高三月考)如图所示为某次滑雪比赛场地的示意图。运动员从A点滑下,到B点沿斜坡向上,之后从C点飞出,最后落在D点,设运动员在false段受到的阻力恒定,不计空气阻力,运动员没有做任何动作,滑板与坡面间的动摩擦因数为0.2,false段的倾角为53°,则运动员从B点运动到D点,在水平方向和竖直方向的分速度false、false随时间t变化关系正确的是( )
A. B. C. D.
34747202489201-5 C C A A B
6-10 B B C D C
11-15 D A C B B
16.ACD 17.BD 18.BD
19.BD 20.BD
1-5 C C A A B
6-10 B B C D C
11-15 D A C B B
16.ACD 17.BD 18.BD
19.BD 20.BD
19.(2020·库车市第一中学高三期中)有一个质量为4kg的质点在x-y平面内运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是(  )
质点做匀变速直线运动
B.质点所受的合外力为6N
C.2s时质点的速度为6m/s
D.0时刻质点的速度为5m/s
20.(2020·辉县市第二高级中学高一月考)雨滴由静止开始下落(不计空气阻力),遇到水平方向吹来的风,设风对雨滴持续作用,下列说法中正确的是(  )
A.风速越大,雨滴下落时间将越长
B.风速越大,雨滴落地的瞬时速度越大
C.雨滴着地时的速度与风速无关?
D.雨滴下落的时间与风速无关

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