高中物理第一章抛体运动第2节运动的合成与分解教案1粤教版必修2

第2节运动的合成与分解
本节教材分析
三维目标
1．知识与技能
（1）理解什么是合运动，什么是分运动，能在具体实例中找出分运动的合运动和合运动的分运动。

（2）知道什么是运动的合成，什么是运动的分解。

（3）理解合运动和分运动的等时性。

（4）理解合运动是按平行四边形定则由分运动合成的。

（5）由分运动的性质及特点综合判断合运动的性质及轨迹。

2．过程与方法
通过观察演示实验，有关教学软件，并联系学生生活实际总结概括出曲线运动的速度方向，物体做曲线运动的条件，以及用运动的合成与分解处理复杂运动的基本方法。

培养学生观察能力，分析、概括、推理能力，并激发学生学习兴趣。

3．情感、态度与价值观
渗透物理学方法的教育。

研究船渡河运动，假设水不流动，可以想象出船的分运动；又假设船发动机停止工作，可想象出船只随水流而动的另一分运动。

培养学生的想象能力和运用物理学抽象思维的基本方法。

教学重点
对于一个具体运动确定哪个是合运动以及合、分运动的关系（矢量图），并能用矢量合成规律解决实际问题。

教学难点
对合运动的理解。

教学建议
本节内容可分为四部分：演示实验、例题、对运动合成和分解轨迹的分析、思考与讨论，但都是围绕演示实验而展开的，层层深入，由提出问题到找出解决问题的方法，以至最后对运动合成和分解问题的进一步讨论．
关于演示实验所用的器材、材料都比较容易得到，实验也容易成功．此实验是本节的重点．一些重要的结论规律都是由演示实验分析得出的．观察红蜡块的实际运动引出合运动，并分析红蜡块的运动可看成沿玻璃管竖直方向的运动，和随管一起沿水平方向的运动，从而得出分运动的概念．着重分析蜡块的合运动和分运动是同时进行的，并且两个分运动之间是不相干的．合运动和分运动的位移关系，在演示中比较直观．而明确了它们的同时性，就容易得出合运动和分运动的速度关系．因此，课本在这里同时讲述了合运动和分运动的位移及速度的关系．即找到了解决运动合成和分解的方法——平行四边形定则．它是解决运动合成和分解的工具，所以在处理一个复杂的运动时，首先明确哪个是合运动，哪个是分运动，才能用平行四边形法则求某一时刻的合速度、分速度、加速度，某一过程的合位移、分位移．课本中合运动的定义是：红蜡块实际发生的运动，叫合运动，即实际发生的运动，也理解为研究对象以地面为参照物的运动，再给学生举几个实例来说明如何确定合运动．如：
1、风中雨点下落表示风速，表示没风时雨滴下落速度，v表示雨滴合速度．
2、关于小船渡河（如图）：表示船在静水中的运动速度，方向由船头指向确定．表示水的流速，v表示雨滴合速度．
在研究雨滴和船的运动时，解决问题的关键是先确定雨滴、小船实际运动（合运动）．注意应用平行四边形定则时，合矢量在对角线上，问题马上得到解决．
新课导入设计
导入一
【播放视频录像剪接】体育运动中的投掷，足球等运动项目。

【设疑激趣】体育运动中的投掷项目，你知道怎样才能投掷更远吗？如果你是足球运动员，你知道怎样才能准确射中球门？
导入二
教师：（设问）爷爷给你６元钱，奶奶又给你５元钱，你所得的钱总共为１１元；若爷爷给你６Ｎ的力，奶奶给你５Ｎ的力，那么你所得的合力也是１１Ｎ吗？（引导学生得到答案）
学生：不一定，因为力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则。

教师：（设问）除了力这一矢量外，我们所学过的矢量还有哪些？
学生：（讨论后回答）位移、速度、加速度。

教师：（反问）位移和速度是如何来合成和分解的呢？这就是我们这节课所要研究的内容。

高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波，证实了爱因斯坦100年前的预测，弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”．双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得a星的周期为T，a、b两颗星的距离为l、a、b两颗星的轨道半径之差为Δr(a星的轨道半径大于b星的)，则( )
A．b星的周期为B．a、b两颗星的质量之比为
C．a、b两颗星的半径之比为D．a星的线速度大小为
2．一质点静止在光滑水平面上，现对其施加水平外力F，F随时间t按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是
A．质点在第1s末和第3s末的速度大小相等，方向相反
B．质点在第2s末和第4s末的动量大小相等，方向相反
C．在1s~2s内，水平外力F的冲量为0
D．在2~4s内质点的动能一直减小
3．如图所示，一个各短边边长均为L，长边边长为3L的线框，匀速通过宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，线框沿纸面运动，开始时线框右侧短边ab恰好与磁场左边界重合，此过程中最右侧短边两端点a、b两点间电势差U ab随时间t变化关系图象正确的是（）
A．B．C．D．
4．如图所示，小球从斜面的顶端A处以大小为的初速度水平抛出，恰好落到斜面底部的B点，且此时的速度大小，空气阻力不计，该斜面的倾角为（）
A．60° B．45° C．37° D．30°
5．某单摆由1 m长的摆线连接—个直径2 cm的铁球组成，关于单摆周期，以下说法正确的是( ) A．用等大的铜球代替铁球，单摆的周期不变
B．用大球代替小球，摆长会变化，单摆的周期不变
C．摆角从5°改为3°，单摆的周期会变小
D．将单摆从赤道移到北极，单摆的周期会变大
6．如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是( )
A．正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能
B．正电荷+q在c点电势能小于在a点电势能
C．在MN连线的中垂线上，O点电势最高
D．负电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大
二、多项选择题
7．2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔物理学家高锟，以表彰他在光纤通信研究中的突出贡献。

光纤通信是利用了光的全反射的原理，光导纤维由内芯和外套两层组成。

下列有关光导纤维的说法中正确的是___________
A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射
C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射
D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以对内芯起保护作用
8．在“探究电磁感应现象”的实验中，按如图连接电路，在闭合S1瞬间发现灵敏电流计G指针向左偏，则将L2从L1中拔出，电流表指针______________，将滑动变阻器滑片迅速右移，电流表指针_______，断开S2，电流表指针_______________（填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。

从该实验的探究可以得到的结论是________________________________________。

9．在竖直杆上安装一个光滑导向槽，使竖直上抛的小球通过导向槽能改变方向做平抛运动。

不计经导向槽时小球的能量损失，设小球从地面沿杆竖直上抛的速度大小为v，那么当小球有最大水平位移时，下列说法正确的是( )
A．导向槽位置应在高为的位置
B．最大水平距离为
C．小球在上、下两过程中，在经过某相同高度时，合速度的大小总有v下＝2v上
D．当小球落地时，速度方向与水平方向成45°角
10．如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A。

已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出
A．轰炸机的飞行高度
B．轰炸机的飞行速度
C．炸弹的飞行时间
D．炸弹投出时的动能
三、实验题
11．如图甲所示，滑块与长木板叠放在光滑水平面上,开始时均处于静止状态。

作用于滑块的水平力随时间的变化图象如图乙所示，s时撤去力，已知滑块质量，木板质量,滑块与木板间的动摩擦因数，取10 m/s2。

（已知滑块在2.5s内没有滑离木板），求：
(1)在0-0.5s内，滑块和长木板之间的摩擦力大小？
(2)在2.5s时，长木板的速度和滑块的位移分别是多少？
12．有一个电压表V，其内阻为30kΩ、量程约25V～35V，共有30个均匀小格，但刻度已经模糊。

为了测量其量程并重新刻度，现有下列器材供选用：
标准电压表V1：量程3V，内阻为3kΩ
标准电压表V2:量程12V，内阻为3kΩ
电流表A:量程0～3A，内阻未知
滑动变阻器R:总阻值1kΩ
稳压电源E: 30V，内阻不能忽略
开关、导线若干
(1)根据上述器材，小明同学设计了如图所示的实验电路图。

你认为此电路设计是否可行？请简述理由：________________ 。

(2)请设计一个合理的电路图，画在答题卡的方框内，将所选用的器材用相应的符号表示（要求V表指针的偏转过半，并能测量多组数据）_________。

(3)若某次测量时V表指针所指格数为N，写出计算量程的表达式Ug=______；式中字母的意义是_______。

四、解答题
13．一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠C=30°，AB边长度为d．在此截面所在的平面内，一束单色光线从AB边中点O垂直AB边射入棱镜，已知棱镜对该单色光的折射率，光在真空中传播的速度为c，求：
①光线第一次从BC边射出时的方向与BC边的夹角；
②光线从AB边射入到第一次从BC边射出的过程中在棱镜中传播的时间t．
14．假设两个氘核在一直线上相碰发生聚变反应生成氦的同位素和中子，已知氘核的质量是m1，中子的质量是m2，氦核同位素的质量是m3，光在真空中速度为c.
①写出核聚变反应的方程式；
②求核聚变反应中释放出的能量ΔE.
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 D D D B A C
二、多项选择题
7．A;
8．右偏左偏不偏穿过闭合线圈中的磁通量变化，则会产生感应电流
9．AD
10．ABC
三、实验题
11．(1) 2N (2) 9m/s 14.25m
12．电流表 A 的量程太大，而电压表与其串联时实际流过的电流太小，即电流表的指针偏转不明显；
如图所示；
300 U1/N 其中 N 为 V 表指针所指格数，U1为 V1表读数四、解答题
13．（1）（2）
14．①核反应方程式为②
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注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．汤姆生用来测定电子比荷的实验装置如图所示。

从真空管中K极发射的一束电子初速度近似为零经KA间的电场加速后，穿过中心的小孔沿中心轴的方向进入到两块平行极板P和P间的区域最后打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点。

已知KA间加速电压大小为U，电子电荷量大小为e、质量为m。

下列说法正确的是
A．电子到达A点时的速度大小为
B．若在PP间加向下的匀强电场，则亮点将出现在点下方
C．若在间加向下的匀强电场，则电子通过间的时间比不加电场时长
D．若在间同时加向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，则亮点仍可能出现在点
2．如图所示，长为L的细线的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球在水平拉力F作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由最低点A运动到B点，OB与竖直方向成角在此过程中
A．小球所受合外力一直增大
B．外力F一直增大
C．小球重力势能增大
D．拉力F做功为
3．在如图所示电路中，A1与A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。

下列说法中正确的是（）
A．合上电键S接通电路时，A1先亮，A2后亮，最后一样亮
B．合上电键S接通电路时，A1和A2始终一样亮
C．断开电键S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．断开电键S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
4．甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v﹣t图象如图所示，下列对汽车运动状况的描述正确的是（）
A．在第20s末，甲、乙两车相遇
B．若乙车在前，则可能相遇两次
C．在第10s末，乙车改变运动方向
D．在第10s末，甲、乙两车相距150m
5．北京时间2009年3月1日下午15时36分，在距月球表面100km的圆轨道上运行的质量为
(连同燃料)的“嫦娥一号”卫星，在北京航天飞行控制中心科技人员的控制下发动机点火。

在极短的时间内以4.92km/s的速度（相对月球表面）向前喷出质量为50kg的气体后，卫星减速。

只在月球引力的作用下下落，最后成功撞击到月球东经52.36度、南纬1.50度的预定的丰富海区域，实现了预期目标，为中国探月一期工程画上一个圆满的句号。

已知月球的半径，月球表面的重力加速度
g/=1.8m/s2。

则“嫦娥一号”喷气后的速度约为（）
A．1.10 km/s B．1.56km/s C．2.88km/s D．3.78km/s
6．已知通电长直导线周围某点的磁感应强度B=KI/r，即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为R，通以大小、方向均相同的电流．规定磁场方向垂直纸面向里为正，在0~R区间内磁感应强度B随x变化的图线可能是
A． B． C． D．
二、多项选择题
7．如图所示，一火箭中固定有一水平放置的压力传感器，传感器上放有一个质量为m的科考仪器。

火箭从地面由静止开始以的初始加速度竖直向上加速运动，火箭通过控制系统使其在上升过程中压力传感器的示数保持不变。

当火箭上升到距地面的高度时（地球的半径为R，地球表面处的重力加速度为g），以下判断正确的是( )
A．此高度处的重力加速度为
B．此高度处的重力加速度为
C．此高度处火箭的加速度为
D．此高度处火箭的加速度为
8．在如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝2.5Ω，流过副线圈的电流随时间的变化关系如图乙所示，已知电阻R1和R2消耗的功率相等，则（）
A．变压器原、副线圈的匝数比为2：1
B．流过变压器原线圈的电流有效值为1A
C．流过电阻R的电流有效值为
D．电阻R1消耗的功率为5W
9．从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，则以下判断正确的是（g取10m/s2，不计空气阻力）（）
A．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45m
B．b球下落高度为20m时，a球的速度大小为20m/s
C．在a球接触地面之前，两球的速度差恒定
D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定
10．如图所示为牵引力F和车速倒数的关系图象若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，设其最大车速为，则正确的是
A．汽车所受阻力为
B．汽车车速为，功率为
C．汽车匀加速的加速度为
D．汽车匀加速所需时间为5s
三、实验题
11．在电场中将点电荷的由A点移到B点，克服静电力做了的功，再将该点电荷由B点移到C点，静电力做了的功。

(1)试求A、C两点间的电势差U AC；
(2)若A点的电势为，试求C点的电势.
12．如图所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器最大值R3＝5 Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，电流表示数的最小值为多少？
四、解答题
13．上海到南京的列车已迎来第五次大提速，速度达到v1＝180km/h。

为确保安全，在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯。

当列车还有一段距离才能到达公路道口时，道口应亮起红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动，已越过停车线的汽车赶快通过。

如果汽车通过道口的速度v2＝36km/h，停车线至道口栏木的距离x0＝5m，道口宽度x＝26m，汽车长l＝15m（如图所示），并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动。

问：列车离道口的距离L为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口？
14．（题文）物体由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小是2m/s2，它在某1s内通过的距离是15m，问：
（1）物体在这1s初的速度是多少？
（2）物体在这1s以前已运动了多长时间？
（3）物体在这1s以前已经通过了多少路程？
【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 D B D B B C
二、多项选择题
7．BD
8．AC
9．AC
10．AD
三、实验题
11．(1)-1V(2)2V
12．2A
四、解答题
13．230m；
14．（1）14m/s（2）7s（3）49m。