【中学教材全解】2020-2021学年人教版高中物理必修2课时学案-第五章-第2节-平抛运动VIP

第2节平抛运动学习目标1.理解平抛运动的特点和规律。2.知道争辩平抛运动的方法。3.能运用平抛运动的公式求解有关问题。自主学习1.抛体运动是指时，物体所做的运动。2.物体做抛体运动需具备两个条件：（1）；（2）。3.平抛运动的定义：。4.平抛运动的特点：（1）；（2）；（3）。5.平抛运动的速度、位移表达式：水平方向：；竖直方向：。6.斜向上或斜向下抛出的物体只在重力（不考虑空气的阻力）作用下的运动叫做斜抛运动。斜抛运动可以看成是和的合运动。自我检测1.（单选）关于抛体运动，下列说法正确的是（）A.将物体以某一初速度抛出后的运动B.将物体以某一初速度抛出，只在重力作用下的运动C.将物体以某一初速度抛出，满足合力为零条件下的运动D.物体只受重力作用的运动2.（单选）打算平抛运动物体飞行时间的因素是（）A.初速度B.抛出时的初速度和高度C.抛出时的高度D.以上说法均不对课内探究一、平抛运动1.平抛运动的定义及产生条件（1）平抛运动的定义：。（2）平抛运动的条件：。（3）平抛运动的特点：①，②，③。2.平抛运动的特点（1）竖直方向的运动性质演示试验：试验装置如图5-2-1所示，请认真观看试验现象，思考下面两个问题。①轻击弹簧片将QUOTE球水平击出，QUOTE球各做什么运动？②QUOTE、QUOTE两球落地时间有何关系，此试验说明白什么？结论：平抛运动竖直方向的运动性质：。图5-2-1图5-2-2图5-2-1图5-2-2（2）水平方向的运动特点平抛运动的物体在水平方向的受力和运动状况又如何呢？请阅读教材第8、9页有关内容，依据平抛运动的受力特点和如图5-2-2所示的演示试验，归纳总结平抛运动在水平方向上的运动性质。结论：平抛运动水平方向的运动性质：。3.平抛物体的运动性质加速度恒为的匀变速曲线运动,任意相等的时间内速度的变化。例1（单选）做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是（）A.大小相等，方向相同B.大小不等，方向不同C.大小相等，方向不同D.大小不等，方向相同二、平抛运动的速度图5-2-3如图5-2-3所示，小球以初速度QUOTE离开水平桌面做平抛运动，思考争辩以下问题。图5-2-3（1）争辩小球的平抛运动时如何建立坐标系？（2）以小球抛出时作为计时起点，请探究分析小球在QUOTE秒末的速度大小和方向。图5-2-4结论：（1）以抛出点为坐标原点，取水平方向为QUOTE轴，竖直方向为QUOTE轴，建立坐标系如图5-2-4所示。图5-2-4（2）速度规律：水平分速度：竖直分速度：QUOTE秒末的速度：方向：。例2小球从空中以某一初速度水平抛出，落地前1s时刻，速度方向与水平方向夹角为30°，落地时速度方向与水平方向夹角为60°，g取10QUOTE，求小球在空中运动时间及抛出时的初速度大小。三、平抛运动的位移图5-2-5建立以抛出点为坐标原点，水平方向为QUOTE轴，竖直方向为QUOTE轴的平面直角坐标系，如图5-2-5所示，探究分析：图5-2-5（1）小球在QUOTE时间内的位移大小、方向。（2）写出小球的运动轨迹方程。结论：（1）位移规律：QUOTE，QUOTE。合位移大小：QUOTE。方向：。(2)运动轨迹方程：。例3一艘敌舰正以QUOTE=12m/s的速度逃跑，执行追击任务的飞机，在距水面高度QUOTE320m的水平线上以速度QUOTE=105m/s同向飞行。为击中敌舰，应“提前”投弹。若空气阻力可以不计，重力加速度QUOTE取10QUOTE，飞机投弹时它与敌舰之间水平距离应多大?若投弹后飞机仍以原速度飞行，在炸弹击中敌舰时，飞机与敌舰的位置有何关系?平抛运动的推论（1）平抛运动的运动时间：由QUOTE得QUOTE。即QUOTE只由下落的高度QUOTE打算，与初速度QUOTE无关。（2）水平射程：由于平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动，故平抛物体的水平射程即落地点与抛出点间的水平距离,QUOTE＝QUOTE＝。即水平射程与初速度QUOTE和下落高度QUOTE有关，与其他因素无关。（3）落地速度：依据平抛运动的两个分运动，可得落地速度的大小QUOTE=；以θ表示落地速度与x轴正方向间的夹角，有tanQUOTE。即落地速度也只与初速度QUOTE和下落高度QUOTE有关。（4）速度转变量：由于平抛运动的加速度为，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔ΔQUOTE内的速度转变量ΔQUOTEΔQUOTE都相同，方向。图5-2-6（5）速度与位移两方向间的关系：做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处，设其末速度方向与水平方向的夹角为QUOTE，位移方向与水平方向的夹角为QUOTE。如图5-2-6所示，由平抛运动规律得tanQUOTE＝QUOTE，tanQUOTE＝QUOTE,所以tanQUOTE＝QUOTEQUOTE。图5-2-6（6）平抛物体速度反向延长线的特点：如图5-2-6所示，设平抛运动物体的初速度为QUOTE，从坐标原点QUOTE到QUOTE点的时间为QUOTE，QUOTE点的坐标为（QUOTE）QUOTE点的坐标为（QUOTE，0），则由平抛运动的规律可得QUOTE＝QUOTE，QUOTE＝QUOTE，QUOTE＝QUOTE；又tanQUOTE＝QUOTE＝QUOTE，联立解得QUOTE′＝QUOTE。即做平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线确定通过此时x轴上水平位移的。图5-2-7例4（多选）如图5-2-7所示，QUOTE轴在水平地面内，QUOTE轴沿竖直方向。图中画出了从QUOTE轴上沿QUOTE轴正向抛出的两个小球QUOTE的运动轨迹，不计空气阻力，则（）图5-2-7A.QUOTE若同时抛出，可能在空中相遇B.无论QUOTE谁先抛出，QUOTE在空中飞行的时间都比QUOTE的短C.QUOTE的水平速度比QUOTE的小D.QUOTE的水平速度比QUOTE的大图5-2-8例5如图5-2-8所示,倾角为QUOTE的斜面顶端，水平抛出一钢球，落到斜面底端，已知抛出点到落点间斜边长为QUOTE，求抛出的初速度及飞行时间。图5-2-8四、一般的抛体运动图5-2-9阅读教材第11页,依据图5-2-9回答下面几个问题。图5-2-91.何为斜抛运动？2.斜抛运动物体的运动轨迹是怎样的呢？斜抛运动受力状况怎样？3.能否利用争辩平抛运动的方法争辩斜抛运动？如何争辩？结论：（1）斜抛运动：。（2）斜抛运动的轨迹为；受力特点：。（3)争辩方法：。总结：斜抛物体的运动规律：水平方向：；竖直方向：。拓展：斜上抛运动对称性的理解（1）斜向上运动与斜向下运动的轨迹对称。（2）斜向上运动与斜向下运动的时间相等。（3）同一高度上的两点，速度大小相等，速度方向与水平线的夹角相同。例6（多选）斜抛运动到达最高点时（）A.速度等于零，加速度也等于零B.竖直方向的分速度等于零C.合力等于零D.从今以后的运动可看成是平抛运动巩固练习1.（多选）关于平抛运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是变加速运动B.任意时刻的加速度都相同C.任意两段时间内位移相同D.任意相等时间内的速度变化量相同2.（单选）做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）A.物体的高度和重力B.物体的重力和初速度C.物体的高度和初速度D.物体的重力、高度和初速度3.（多选）以速度QUOTE水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，