新教材同步系列2024春高中物理第一章抛体运动第四节生活和生产中的抛体运动课件粤教版必修第二册

第一章抛体运动第四节生活和生产中的抛体运动学习目标学法指导1．理解竖直方向上的抛体运动的特点和规律2．会将抛体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两个分运动3．知道斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动1．会运用运动的合成与分解分析抛体运动2．会把物体在实际中的运动抽象为质点模型和抛体运动模型3．会运用抛体运动的规律来求解生活和生产中的实际问题知识导图课前·自主预习1．抛体运动以一定的________将物体抛出，在________可以忽略的情况下，物体只在______作用下的运动．2．竖直上抛运动(1)把物体以某一初速度________________抛出，仅在______作用下的运动．(2)初速度向上，加速度a＝________的匀变速直线运动．抛体运动初速度空气阻力重力竖直向上重力－g3．一般的抛体运动物体抛出的速度v0斜向上方或斜向下方时，物体做斜抛运动(设v0与水平方向的夹角为θ)．(1)水平方向：物体做___________运动，初速度vx＝__________．(2)竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度vy＝___________．匀速直线v0cosθv0sinθ4．生活和生产中的抛体运动(1)喷泉的水珠仅在重力作用下，可以将水珠的运动视为_______________．(2)水平传送带传送物体，物体从传送带上落下的运动视为____________．竖直上抛平抛运动运动(多选)关于斜抛运动，忽略空气阻力．下列说法正确的是(

)A．斜抛运动是曲线运动B．斜抛运动的初速度是水平的C．斜抛运动在最高点速度不为零D．斜抛运动的加速度是恒定的【答案】ACD

【解析】做斜抛运动的物体只受重力作用，加速度为g，水平方向为匀速直线运动，竖直方向做加速度等于重力加速度g的匀变速直线运动，在最高点有水平速度．故A、C、D正确，B错误．课堂·重难探究1．竖直上抛运动的规律初速度不为零、加速度为－g的匀变速直线运动．(规定初速度v0的方向为正方向)v＝v0－gt竖直上抛运动的规律及应用2．处理竖直上抛运动问题的两种思路和方法(1)分步处理：上升过程是初速度为v0，加速度a＝－g，末速度为零的匀减速直线运动；下降过程是自由落体运动．(不考虑空气阻力)(2)整体处理：将全过程看作是初速度为v0、加速度a＝－g的匀变速直线运动，用匀变速直线运动规律进行计算．3．竖直上抛运动的基本特点①通过同一点的速度大小相等、方向相反．②上升时间和下降时间相同，同一段位移用时也相同．③上升为匀减速直线运动，下降为自由落体运动回到抛出点，上升可看作下落的逆过程．例1

2023年浙江省青少年锦标赛中，某同学以2.20m的跳高成绩达到了运动健将的标准．经了解该同学身高1.91m，据此可估算出他离地时竖直向上的速度最接近

(

)A．3.5m/s

B．4.5m/sC．9m/s

D．12m/s【答案】B

【答案】C

竖直上抛运动的特点竖直方向的抛体运动分为竖直下抛运动和竖直上抛运动，它们都是直线运动，都只受重力作用，所以加速度都是重力加速度g，都能运用匀变速直线运动的规律来处理．但竖直上抛运动和竖直下抛运动的初速度方向不同，竖直上抛运动初速度方向向上，与重力加速度方向相反，所以向上做匀减速运动，上升到最高点后做初速度为零的自由落体运动；竖直下抛运动一直是初速度不为零的匀加速直线运动．1．受力特点斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动，因此物体仅受重力，其加速度为重力加速度g．2．运动特点物体具有与水平方向存在夹角的初速度，仅受重力作用，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线．对斜抛运动的分析3．速度变化特点由于斜抛运动的加速度为定值，因此，在相等的时间内速度的变化大小相等，方向均竖直向下，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt．4．对称性特点(1)速度对称：相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等，或水平方向速度相等、竖直方向速度等大反向(如图所示)．(2)时间对称：相对于轨道最高点两侧对称的曲线，上升时间等于下降时间，这是由竖直上抛运动的对称性决定的．(3)轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称(如图所示)．例2某一运动员从斜面滑道滑下，然后滑上一小斜坡，之后从该斜坡滑出并在空中翻转最后落入水池中，如图所示．若运动员的重心轨迹与同速度且不计阻力的斜抛小球轨迹重合，轨迹上a、b、

c、

d表示重心位置，且a、c在同一水平线上，

b为最高点，

d点在水面上，

b、c间的高度差等于c、d间的高度差，运动员在空中运动的过程中(

)

A．在b点的速度为零B．在a、c两点的速度相同C．从a点到b点和b点到c点速度变化相同D．b、c间的水平距离与c、d间的水平距离之比为2∶1【答案】C

变式2

(2022年洛阳名校期中)如图所示，将一篮球从地面B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上A点，不计空气阻力．若从抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是

(

)A．增大抛射速度v0，同时减小抛射角θB．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0C．减小抛射速度v0，同时减小抛射角θD．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0【答案】B

【解析】把篮球的运动逆向看作平抛运动，若从抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则需要增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0，B正确．斜抛运动问题的分析思路1．斜抛运动问题可用运动的合成与分解进行分析，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动．2．运动时间及射高由竖直分速度决定，射程由水平分速度和抛射角决定．3．由抛出点到最高点的过程可逆向看作平抛运动来分析．例3

(2023年潮州饶平一中月考)如图所示，某次训练时将乒乓球发球机置于地面上某一合适位置，正对竖直墙面水平发射乒乓球．现有两个乒乓球a和b以不同速度水平射出，初速度之比为3∶2，不计阻力，则乒乓球a和b(

)A．下落高度之比为4∶9B．下落高度之比为9∶4C．下落高度之比为2∶3D．下落高度之比为3∶2平抛运动在生活和生产中的应用【答案】A

变式3如图所示，跳台滑雪时，运动员从跳台坡顶A处以速度v0＝20m/s沿水平方向飞出，恰好落到坡底B处，已知AB的水平距离为60m(空气阻力不计，g取10m/s2),求：(1)运动员在空中飞行的时间和落到坡底B处的速度．(2)运动员从离开跳台到离AB最远距离处时下落的竖直高度．核心素养应用斜抛运动的弹道曲线如图所示，图中实线为炮弹实际飞行的轨迹，这种曲线通常称为弹道曲线．弹道曲线和理论抛物线是不同的．由于空气阻力的影响，弹道曲线的升弧和降弧不再对称，升弧长而平伸，降弧短而弯曲．例4

(多选)以相同的初速率、不同的抛射角同时抛出A、B、C三个球，这三个球在空中的运动轨迹如图所示，则下列说法正确的是(不考虑空气阻力) (

)A．A、B、C三个球在运动过程中，加速度都相同B．B球的射程最远，所以最迟落地C．A球的射高最大，所以最迟落地D．B球的抛射角一定为45°【答案】AC

【解析】A、B、C三球在运动过程中只受重力作用，故具有相同的加速度g，A正确；斜抛运动可以分成上升和下落两个过程，下落过程就是平抛运动，根据平抛物体在空中的飞行时间只决定于相对抛出点的高度，可知A球从抛物线顶点落至地面所需的时间最长，再由对称性可知斜抛物体上升和下落所需的时间是相等的，所以A球最迟落地，故C正确，B错误；B球的射程相对于A、C最远，但不一定是该初速率对应的最远射程，故抛射角不一定为45°，因此D错误．小练·随堂巩固1．关于竖直下抛运动，下列说法正确的是

(

)A．下落过程是加速运动，加速度越来越大B．下落过程是匀速直线运动C．在下抛时，由于给物体一定的作用力，所以在下落过程中的加速度大于重力加速度D．下落过程中，物体的运动是匀变速直线运动【答案】D

【解析】竖直下抛的物体只受重力，故其加速度为g，恒定不变，物体的运动是匀加速直线运动，故A、B、C错误，D正确．2．蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目．一个运动员从蹦床反弹后沿竖直方向蹦离网面到再次回到网面的时间为2s．则蹦床运动员离水平网面的最大高度为(g取10m/s2) (

)A．25m B．5m C．10m D．15m【答案】B

3．关于斜抛运动，下列说法正确的是(

)A．斜抛运动是一种不受任何外力作用的运动B．斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动C．任意两段时间内的速度大小变化相等D．任意两段相等时间内的速度变化相等【答案】D

【解析】斜抛运动是指将物体以一定的初速度沿斜上方抛出，物体只在重力作用下运动，故A错误；做斜抛运动的物体因为初速度方向与重力方向不共线，同时又因为物体只受重力作用，产生的重力加速度是恒定不变的，所以斜抛运动是匀变速曲线运动，故B错误；根据加速度的定义式可得Δv＝gΔt，所以在相等的时间内速度的变化相等，故C错误，D正确．4．(2023年潮州饶平二中月考)与地面成一定角度的喷泉喷出的水如图所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是(

)A．水在最高点时的速度为0B．水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小相等C．水做的是变加速曲线运动D．水在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直【答案】B

【解析】与地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动，则最高点具有水平速度，A错误；根据抛体运动的对称性，水在向上运动过程与在向下运动过程经过同一高度时的速度大小一定相等，方向不同，B正确；与地面成一定角度的喷泉喷出的水做斜抛运动，不计空气阻力，则