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第2章抛体运动

第1节运动的合成与分解

核心素养目标

物理观念

1.形成初步的运动的合成与分解的概念。

2.能解释简单的合成与分解的实际问题。

3.能在熟悉的问题中应用合成与分解的知识进行分析推理。

科学思维

1.利用“化繁为简”的思想将复杂的运动分解为简单的运动来处理。

2.利用“等效替代”思想处理合运动与分运动的关系。

知识点一认识曲线运动

1.曲线运动：轨迹为的运动称为曲线运动。

2.物体做曲线运动的条件：物体所受合力的方向跟它的速度方向。

3.曲线运动的速度

（1）速度的方向：做曲线运动的物体在某一点的速度方向为沿曲线在该点的。

（2）运动的性质：曲线运动中速度的时刻在变化，因此曲线运动是运动。

知识点二生活中运动的合成与分解

1.运动的与是处理复杂运动的基本方法。

2.合运动与分运动：如果一个物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是这几个运动的，这几个运动就是物体实际运动的。

3.运动的合成与分解的实质：其实质是对描述运动的物理量如、、的合成与分解，遵从运算法则。

4.相互垂直的两个分运动，位移和速度的合成

s＝s12＋s22，tanθ＝s1s2，v

【情景思辨】

如图所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动。

（1）猴子相对地面运动的轨迹是直线。（）

（2）猴子相对地面做匀变速运动。（）

（3）猴子受到的合外力斜向右上。（）

（4）t时刻猴子的对地速度的大小为v02＋

（5）经过时间t，猴子的对地位移的大小为v0t＋12at2。（

要点一曲线运动的理解

【探究】

如图所示，金鱼喷出的水柱做曲线运动。根据图中情景，请思考：

（1）金鱼喷出的水，为什么做曲线运动？

（2）水柱做曲线运动的轨迹弯曲的方向与其所受合力方向有什么关系？

（3）水柱上升阶段和下降阶段速度方向与合力方向之间的夹角分别有什么特点？

【归纳】

1.物体做曲线运动的条件

（1）动力学角度：合力方向与物体的速度方向不在同一直线上。

（2）运动学角度：加速度方向与物体的速度方向不在同一直线上。

说明：物体做曲线运动时，所受合力可能变化，也可能不发生变化。

2.曲线运动的轨迹、合力与速度方向的关系

（1）合力与轨迹的关系

①物体做曲线运动时，其轨迹向合力所指的一侧弯曲，即合力的方向总是指向曲线轨迹的凹侧。

②曲线运动的轨迹夹在速度方向和合力方向之间。

（2）合力与速度的关系

切向分力改变速度的大小，法向分力改变速度的方向。

3.判断物体的速率是增大还是减小

【典例1】如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球运动路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过纸筒口时，开始对着乒乓球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法正确的是（）

A.乒乓球将保持原有的速度继续前进

B.乒乓球将偏离原来的运动路径，但不能进入纸筒

C.乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒

D.只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒

尝试解答

1.翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目。如图所示，翻滚过山车（可看成质点）从高处冲下，过M点时速度方向如图所示，在圆形轨道内经过A、B、C三点，下列说法中正确的是（）

A.过A点时的速度方向沿AB方向

B.过B点时的速度方向沿水平方向向左

C.过A、C两点时速度方向相同

D.圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上

2.关于曲线运动的速度，下列说法正确的是（）

A.做曲线运动的物体速度方向必定变化

B.速度变化的运动必定是曲线运动

C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动

D.加速度变化的运动必定是曲线运动

要点二运动的合成与分解

【探究】

如图所示，降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速变大，则降落伞下落的时间变长吗？

【归纳】

1.合运动与分运动

（1）如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是合运动，参与的几个运动就是分运动。

（2）物体实际运动的位移、速度、加速度分别是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速