2018届高考物理主题一曲线运动与万有引力定律1.1抛体运动1.1.4平抛运动学案粤教版.docx

1.1.4平抛运动学习目标核心提炼1.通过实验探究，初步掌握平抛运动的处理方法。1个概念平抛运动1个方法运动的合成与分解1个规律平抛运动的规律2.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。3.掌握平抛运动的规律，会用平抛运动的规律解决实际问题。一、平抛运动观图助学如图是柯受良驾驶汽车飞跃黄河的照片，汽车沿水平方向飞跃黄河，忽略汽车所受的空气阻力，汽车做什么性质的运动？1.定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，仅在重力作用下物体所做的运动。2.平抛运动的特点(1)初速度沿水平方向。(2)只受重力作用。3.平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动。理解概念判断下列说法是否正确。(1)平抛运动物体的速度方向时刻变化，加速度方向也可能时刻变化。()(2)平抛运动是曲线运动，但不是匀变速运动。()(3)做平抛运动的物体每秒内速度增量相等。()二、平抛运动的研究方法及规律观图助学如图是研究平抛运动的闪光照片，请思考：(1)分析曲线运动的基本思路和方法是什么？(2)有人说：“平抛运动的物体初速度越大，下落得越快。”对吗？1.研究方法：采用运动分解的方法，将平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动。2.平抛运动的时间：由ygt2得t，可知平抛运动时间只与下落高度有关，与初速度无关。3.平抛运动的速度(1)水平方向：vxv0竖直方向：vygt(2)合速度4.平抛运动的位移(1)水平方向：xv0t。竖直方向：ygt2。(2)合位移5.平抛运动的轨迹：由xv0t，ygt2得yx2，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线。6.平抛运动的两个推论(1)平抛运动某一时刻速度与水平方向夹角为，位移与水平方向夹角为，则tan 2tan 。证明：因为tan ，tan ，所以tan 2tan 。(2)做平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。证明：如图所示，P点速度的反向延长线交OB于A点，则OBv0t，ABgt2v0t。可见ABOB。理解概念判断下列说法是否正确。(1)平抛运动的物体初速度越大，下落得越快。()(2)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大，若足够高，速度方向最终可能竖直向下。()(3)水平抛出的树叶做平抛运动。()平抛运动的理解观察探究如图1所示，一人正练习投掷飞镖，如果忽略空气阻力，请思考：图1(1)飞镖投出后，其加速度的大小和方向是否变化？(2)飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？(3)飞镖在相等的时间内速度的变化量有什么特点？答案(1)加速度为重力加速度g，大小和方向均不变。(2)匀变速运动。(3)都相等。探究归纳1.平抛运动的特点(1)速度特点：平抛运动的速度大小和方向都不断变化，故它是变速运动。(2)轨迹特点：平抛运动的运动轨迹是曲线，故它是曲线运动。(3)加速度特点：平抛运动的加速度为自由落体加速度。2.平抛运动的速度变化如图2所示，由vgt知，任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同，方向竖直向下。图2试题案例例1 关于平抛运动，下列说法中正确的是()A.平抛运动是一种变加速运动B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等解析平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度为重力加速度g，故加速度的大小和方向恒定，在t时间内速度的改变量为vgt，因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同，选项A、B错误，C正确；由于水平方向的位移xv0t，每秒内水平位移增量相等，而竖直方向的位移hgt2，每秒内竖直位移增量不相等，所以选项D错误。答案C平抛运动是曲线运动，但加速度不变，是匀变速曲线运动。针对训练1 (多选)关于平抛运动，下列说法中正确的是()A.平抛运动是匀变速曲线运动B.做平抛运动的物体，在任何相等的时间内速度的变化量都是相等的C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.水平抛出的羽毛做平抛运动解析平抛运动只受重力作用，做加速度为g的匀变速曲线运动，可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，因此A、B、C正确；水平抛出的羽毛还受空气阻力，不做平抛运动，故D错误。答案ABC平抛运动的规律及应用观察探究如图3所示为小球水平抛出后，在空中做平抛运动的运动轨迹。图3(1)小球做平抛运动，运动轨迹是曲线，为了便于研究，我们应如何建立坐标系？(2)以抛出时为计时起点，求t时刻小球的速度大小和方向。(3)以抛出时刻为计时起点，求t时刻小球的位移大小和方向。答案(1)一般以初速度v0的方向为x轴的正方向，竖直向下的方向为y轴的正方向，以小球被抛出的位置为坐标原点建立平面直角坐标系。(2)如图，初速度为v0的平抛运动，经过时间t后，其水平分速度vxv0，竖直分速度vygt。根据运动的合成规律可知，小球在这个时刻的速度(即合速度)大小v，设这个时刻小球的速度与水平方向的夹角为，则有tan 。(3)如图，水平方向：xv0t竖直方向：ygt2合位移：s合位移方向：tan (表示合位移方向与水平方向之间的夹角)。探究归纳1.研究平抛运动问题的一般思路(1)把平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。(2)分别运用两个分运动的运动规律去求分速度、分位移等，再合成得到平抛运动的速度、位移等。这种处理问题的方法可以变曲线运动为直线运动，变复杂运动为简单运动，使问题的解决过程得到简化。2.平抛运动的规律(1)平抛运动的时间：t，只由高度决定，与初速度无关。(2)水平位移(射程)：xv0tv0，由初速度和高度共同决定。(3)落地速度：v，与水平方向的夹角为，tan ，落地速度由初速度和高度共同决定。试题案例例2 (2018江门高一检测)(多选)有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出，落地时的速度为v，竖直分速度为vy，水平射程为l，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为()A. B.C. D.解析由lv0t得物体在空中飞行的时间为，故A正确；由hgt2，得t，故B错误；由vy以及vygt，得t，故C错误；由于竖直方向为初速度为0的匀变速直线运动，故ht，所以t，故D正确。答案AD针对训练2 (2018梅州高一检测)游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上。A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距h，如图4所示，不计空气阻力。关于两枪射出的子弹初速度大小，下列判断正确的是()图4A.甲枪射出的子弹初速度较大B.乙枪射出的子弹初速度较大C.甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大D.无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小解析子弹被射出后做平抛运动，水平方向有xv0t，竖直方向有ygt2，由以上两式得y，由于y乙y甲，故v0乙vBvC，tAtBtCB.vAvBvC，tAtBtCC.vAvBtBtCD.vAvBvC，tAtBtC解析根据平抛运动规律，水平方向xv0t，竖直方向ygt2，由于xAxByByC，因此，平抛运动时间tAtBtC，平抛运动的初速度vAvBt1 B.t3t2C.t4t3 D.t1t4解析由g(sin )t，可得t1，而t4t3，选项C错误，D正确；由于t2t2，t3t2，选项A错误，B正确。答案BD11.物体做平抛运动，在它落地前的1 s内它的速度与水平方向夹角由30变成60，取g10 m/s2。求：(1)平抛运动的初速度v0；(2)平抛运动的时间；(3)平抛时的高度。解析(1)假定轨迹上A、B两点是落地前1 s内的始、终点，画出轨迹图，如图所示。对A点：tan 30对B点：tan 60tt1 s由解得t0.5 s，v05 m/s。(2)运动总时间tt1 s1.5 s。(3)高度hgt211.25 m。答案(1)5 m/s(2)1.5 s(3)11.25 m12.如图8所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在平台前一倾角为53的斜面顶端并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的