5.2.1 质点在平面内的运动
【教学目标】
1．知道合运动和分运动；知道合运动和分运动的关系。
2．知道运动的合成和分解，理解运动的合成和分解遵循平行四边形定则。
3．会用作图法和直角三角形知识解有关位移和速度的合成、分解问题。
【重点难点】
1．理解运动合成和分解的意义和方法，对一个运动能正确地进行合成和分解。
2．在具体问题中能正确判断合运动和分运动。
【教学方法】
实验、理解、归纳、练习
【教学用具】
课 件、玻璃管、水、胶塞、蜡块
【教学过程】
一、合运动和分运动
1、定义：
如果物体同时参与了两种运动，那么物体实际发生的运动叫做那两种运动的合运动，那两种运动叫做这个实际运动的分运动。
（1）分运动：红蜡块沿玻璃管在竖直方向的运动和随管做的水平方向的运动，叫做分运动。
（2）合运动：红蜡块实际发生的运动叫做合运动。
2、合位移（速度）和分位移 (速度）：
（1）合运动的位移（速度）叫做合位移（速度）。
（2）分运动的位移（速度）叫做分位移（速度）。
3、分运动和合运动的关系
（1）等效性：分运动和合运动是一种等效替代关系，即各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。
（2）独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动是各自独立的，互不干扰，任何一个方向的运动都不会因为其他方向运动的存在而受到影响。
（3）等时性：分运动和合运动是同时开始，同时进行，同时结束。
二、运动的合成和分解
1、定义：已知分运动的情况求合运动的情况，叫做运动的合成。已知合运动的情况求分运动的情况，叫做运动的分解。
实质：运动是位置随时问的变化，通常用位移、速度、加速度等物理量描述，所以，运动的合成与分解实质就是对描述运动的上述物理量的合成与分解。
2、运动的合成和分解遵循平行四边形定则。
3、运动的合成是唯一的，而运动的分解是无限的，在实际问题中通常按效果（或需要）来进行分解。
三、运动的轨迹和性质
1、根据平行四边形定则，先求出合运动的初速度υ0和加速度a，然后进行判断：
（1）若a=0（分运动的加速度都为零），物体沿合初速度υ0的方向做匀速直线运动。
（2）若a≠0且a与υ0的方向在同一直线上，物体就做直线运动：
a与υ0同向时做加速直线运动；a与υ0反向时先做减速运动，当速度减为零后将沿a的方向做加速运动；a恒定时，物体做匀变速直线运动。
（3）若a与υ0的方向不在同一直线上，则合运动是曲线运动，a恒定时，是匀变速曲线运动。
2、合运动的性质和轨迹由分运动的性质决定：
两直线运动的合运动的性质和轨迹由各分运动的性质及合加速度的方向关系决定：
（1）两个匀速直线运动的合成运动仍是匀速直线运动。
（2）一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动（二者在一条直线上时为匀变速直线运动，二者不在一条直线上时为匀变速曲线运动）。
（3）两个匀变速直线运动的合运动仍为匀变速运动（当合加速度与合初速度在一条直线上时为匀变速直线运动，当合加速度与合初速度不在同一直线上时为匀变速曲线运动）。
【例1】初速为υ0，加速度为a的匀变速直线运动，可以看作哪两种运动的合运动？竖直上抛运动可以看作哪两种运动的合运动？
【例2】某物体所受合力不为零，则下列说法中正确的是（ C ）
A．物体速度大小一定改变 B．物体速度方向一定改变
C．物体的速度一定改变 D．物体一定作曲线运动
【例3】关于运动合成的下列说法中正确的是 （ ）
A．合速度的大小一定比每个分速度的大小都大。
B．合运动的时间等于两个分运动经历的时间。
C．两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动。
D．只要两个分运动是直线运动，合运动一定也是直线运动。
【例4】两个互成角度为θ(0°<θ<180°)的初速不为零的匀加速直线运动，其合运动可能是：
A．匀变速曲线运动 B．匀变速直线运动
C．非匀变速曲线运动 D．非匀变速直线运动
四、 “小船过河”问题
【例5】河宽L=100 m，河中的水流速度为u=4 m／s，现有一相对于静水速度为5 m／s的摩托艇渡河。
（1）渡河的最短时间是多少?渡河的最短位移是多少?
（2）若船速为v＝3 m／s，渡河的最短时间和最短位移又是多少?
（3）要使摩托艇到达出发点下游20 m的对岸，则船速不得小于多少?
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五、 “绳端速度分解”问题
【例6】如图所示，通过定滑轮用恒定速率V拉船靠岸，试问：(1)当绳与水平方向成a角时，船的靠岸速度为多大?(2)船在靠岸过程中做的是加速运动还是减速运动
【课外作业】
1、教材：P5——（3）[Ks5u.com]
2、学海导航：P2——4
【教学后记】
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