高中物理必修2 第五章 抛体运动 （2024人教版）

必修二第五章抛体运动曲线运动第一节曲线运动一、曲线运动的特点：（1）轨迹：运动轨迹是曲线（2）速度方向：观察做曲线运动物体的速度方向（见视频）除实验方法外，还有什么方法可以确定物体在某一时刻的速度方向？若质点在一段时间内从A点运动到B点，则质点的平均速度的方向由A点指向B点AB当B点越来越靠近A点时，质点的平均速度方向将越来越接近A点的切线方向。当B点与A点的距离接近0时，质点在A点的速度方向沿过A点的切线方向明确一个数学概念——曲线的切线。过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫作曲线的割线。设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的切线。第一节曲线运动一、曲线运动的特点：（1）轨迹：运动轨迹是曲线（2）速度方向：

质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向曲线运动的速度总在变化（大小不一定变化，但方向一定变化），曲线运动一定是变速运动。加速度≠0二、物体作曲线运动的条件：观察钢球的运动轨迹（视频）物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动。那么，你认为物体在什么条件下做曲线运动呢？当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动用飞镖显示曲线运动的速度方向三、简单曲线运动：抛体圆周四、研究曲线运动的方法：（1）化曲为直（2）化曲为圆【例1】(多选)一个质点在恒力F作用下，在xOy平面内从O点运动到A点的轨迹如图5－1所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向不可能的是（）ABCA．沿＋x方向；B．沿－x方向；C．沿＋y方向；D．沿－y方向．分析：◊◊◊√例2：(多选)某质点在恒力F的作用下从A点沿曲线运动到B点，到达B点后，改变质点的受力情况，其运动轨迹也随之改变（b为B点的切线，c为原来的轨迹），则下列说法正确的是（）A立即撤去恒力F，物体可能沿c运动BF方向不变大小变为2F，物体可能沿c运动CF方向不变大小变为2F，物体可能沿d运动DF大小不变方向立即反向，物体可能沿a运动CDBAabcd分析：bd√√课后练习课后练习课后练习课后练习课后练习高一年级物理必修二

第五章抛体运动第二节运动的合成与分解北京二中雷怡第二节运动的合成和分解一、一个平面运动的实例对类似上述的运动应该怎样分析呢？观察蜡块的运动（视频）在这个实验中，蜡块既向上做匀速运动，又由于玻璃管的移动向右做匀速运动，在黑板的背景前我们看到蜡块向右上方运动。）1、定量地研究蜡块的运动建立坐标系以蜡块开始匀速运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为x轴和y轴的方向，建立平面直角坐标系（1）确定蜡块运动的轨迹设法写出蜡块的坐标随时间变化的关系式x＝vxty＝vyt消去t蜡块的运动轨迹是直线（2）蜡块运动的速度二、运动的合成与分解1、合成和分解的物理量是：位移，速度，加速度2、运动合成分解遵从：平行四边形法则（矢量运算法则）由分运动求合运动的过程，叫运动的合成（compositionofmotion）由合运动求分运动的过程，叫运动的分解（resolutionofmotion）三、运动合成分解的特点：（1）独立性一物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，各自产生效果（不会因为其它方向上是否有运动而影响自己的运动性质）（2）等效性合运动

和

各分运动的总效果

一样，它可以代替所有的分运动。（3）等时性各分运动总是同时开始，同时结束北南西东以下专题“小船过河”为有能力同学自学内容三、小船过河专题：说明——

V船：船对水的速度

方向：船头指向V水：水对岸的速度

方向：平行于岸，一般恒定V合：船对岸的速度

（1）静水中，小船以V船渡过河宽为d的河：把V船分解成

一个垂直于岸的速度V┴和一个与岸平行的速度V∥

过河时间：t＝

此时由于发动机情况不变，船对水的速度是不变的，即V船不变。由于水也在动，所以实际上船对岸的速度应该是两个运动的合成，即船参与了两个运动，既向前开，又随水运动Ⅰ

过河时间最短——船头指向对岸（2）动水中，小船以V船渡过河宽为d的河：Ⅱ到达正对岸——合速度指向对岸例：已知船对水的速度V船＝5m/s，水速V水＝3m/s，河宽100m，求（1）到达正对岸用时？此时船头和岸的夹角为多少？（2）船过河的最短时间？此时船的实际位移？例：船速和水速恒定，当船头垂直河岸过河时，1分钟后到达对岸下游240m处的C点，若使船正好到达正对岸，历时1.25分钟，求河宽？思考：是否总能到达正对岸？能垂直到达对岸的条件是：V水<V船易错专题：绳上速度的分解和合成例：小船用绳牵引，牵引速度V，求小船靠岸时，当绳与水平方向夹角为θ时，船靠岸的速度？VV合V⊥步骤：1找实际运动方向，即合速度2把合速度沿绳和垂直绳分解Why？Why？V⊥Why？V∥四、

速度的分解合成第三节实验：探究平抛运动的特点抛体运动：（projectilemotion）

以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用平抛运动：初速度是沿水平方向的抛体运动

思考：平抛运动与我们之前研究的直线运动的显著区别是什么？如何用实验来研究平抛运动的特点？平抛运动的轨迹是曲线可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点实验一：频闪照相为了研究平抛运动的特点，我们应该想办法把运动物体的位置随时间变化的信息记录下来观看视频，频闪照相记录平抛运动的位置“频闪照相”是研究物体运动时常用的一种实验方法．其原理是：摄影在暗室中进行．把照相机固定在地面上，快门是常开的，但是由于没有光照亮物体，底片并不感光．光源是一只闪光灯，它每隔一定的时间闪亮一次．光源发光时，物体被照亮，底片就记录下这时物体的位置，根据底片可以研究物体的运动情况．左边第一个小球的中心为原点，沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系将各球中心点的横坐标和纵坐标记录在自己设计的表格中xy探究平抛运动竖直分运动的特点在如图5.3-2所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。A、B两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象有什么变化。从这个实验看，平抛运动在竖直方向的分运动是什么运动？观看视频2、3结论：平抛运动竖直方向的分运动是自由落体观看视频4思考：为了探究平抛运动水平方向分运动的特点。我们可以根据平抛运动在竖直方向分速度随时间变化的规律，设法确定“相等的时间间隔”。如何设定？1:3:5:7：……书后练习与应用作业：导学P134-135（1）（2）（3）（4）（6）做书上（5）（7）（8）（9）有能力同学选做一、平抛运动：初速度V0水平，只受重力的运动二、研究平抛运动的特点：建坐标：原点——抛出点，X正方向——V0方向Y轴正方向——竖直向下mgv0xy第四节抛体运动的规律HH①竖直方向做自由落体运动。②水平方向做匀速直线运动。xy平抛运动可分解成两个方向：受力加速度速度位移合运动加速度合运动速度合运动位移水平方向：匀速直线竖直方向：自由落体不受力重力0gVx=V0Vy=gtX=V0ty=gt2/2a=g方向竖直向下匀变速曲线运动！vvxvyv和水平方向夹角φ)φtanφ=Vy/VxL和水平方向夹角θ)θtanθ=y/xxy思考：θ和φ一样吗？有什么关系？tanφ=2tanθ三、特征量：设抛出点距地面高为H1、运动时间：2、水平射程：四、解决平抛问题的方法：速度条件位移条件or两道典型例题：如图,两斜面的倾角分别为53o和37o,在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左向右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A、B两小球运动时间之比为多少?16:9例：在高空中匀速水平飞行的飞机，每隔1s投放一物体，则A这些物体在落地前排列在一条竖直线上B这些物体在落地前呈抛物线排列C地面上的人看这些物体作抛物线运动D飞机上的飞行员看这些物体作自由落体运动E这些物体最后都落在地面上的同一点上F这些物体落地以后的间隔相等√√√√例：如图所示，小球P被悬挂在距离地面为H高处，有一水平放置的枪指向小球射击，枪口A与P的距离为S，如果在发射子弹时，小球同时下落，试讨论子弹的初速度至少要多大，才能击中小球？五、一般的抛体运动如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方（斜抛），它的受力情况与平抛运动完全相同：在水平方向不受力，加速度是0；在竖直方向只受重力，加速度是g

分解为水平方向的匀速直线运动竖直方向的竖直上(下)抛运动

水平方向v0