2024-2025学年高中物理第1章抛体运动第1节什么是抛体运动学案含解析粤教版必修2

PAGE7-第一节什么是抛体运动学习目标知识脉络1.知道抛体运动的概念和曲线运动的速度方向．2．知道曲线运动是一种变速运动．(重点)3．驾驭物体做直线还是曲线运动的条件，并能依据给出的条件推断物体的运动特点．(重点、难点)一、抛体运动及其速度方向1．抛体运动的定义将物体以肯定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动．2．抛体运动的特点(1)有肯定初速度；(2)只受重力．3．曲线运动的定义物体的运动轨迹是曲线的运动．4．曲线运动的速度方向在曲线运动中，质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向就是曲线上这点的切线方向．5．抛体运动的速度方向做抛体运动的质点的速度方向，在其运动轨迹各点的切线方向上，并指向质点前进的方向．6．曲线运动的性质曲线运动的速度方向时刻都在变更，速度是矢量．不论速度的大小是否变更，只要速度方向发生变更，速度矢量就发生变更，即具有加速度，所以曲线运动是一种变速运动．二、抛体做直线或曲线运动的条件1．抛体做直线运动的条件抛出时的速度方向在竖直方向上．2．抛体做曲线运动的条件抛出时的速度方向与重力方向不在同始终线上．3．物体做曲线运动的条件物体所受合力的方向(即它的加速度的方向)跟物体速度方向不在同一条直线上．1．思索推断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)抛体运动的速度方向是时刻变更的． ()(2)做曲线运动的物体，其速度是时刻变更的． ()(3)做抛体运动的物体只受重力的作用． ()(4)物体做曲线运动，合力可以为定值，也可以变更． ()(5)当物体的加速度方向与速度方向不在一条直线上时，物体就做曲线运动． ()(6)做曲线运动的物体，其加速度时刻变更． ()【提示】(1)×若抛体做直线运动，则速度方向不变．(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×若物体做匀变速曲线运动，其加速度不变．2．下列关于抛体运动的说法正确的是()A．做抛体运动的物体，只有当做直线运动时才为匀变速运动B．做抛体运动的物体，只有做曲线运动时速度才发生变更C．物体无论做怎样的抛体运动，肯定做匀变速运动D．将物体沿某一倾斜方向抛出时，运动不肯定是匀变速运动C[做抛体运动的物体，由于只受重力作用，加速度恒为重力加速度，因此抛体运动不论轨迹是直线还是曲线，均为匀变速运动，速度肯定发生变更，故A、B、D错误，C正确．]3．某质点在一段时间内做曲线运动，则在此段时间内()A．速度可以不变，加速度肯定在不断变更B．速度可以不变，加速度也可以不变C．速度肯定在不断变更，加速度也肯定在不断变更D．速度肯定在不断变更，加速度可以不变D[做曲线运动的物体速度肯定在不断变更，而加速度可以不变，也可以不断变更，故选D.]抛体运动及曲线运动的速度方向1.曲线运动的速度方向做曲线运动的物体的速度方向在其轨迹的各点的切线方向上，物体的速度方向时刻发生变更．2．抛体运动的理解(1)抛体运动特点①具有初速度，初速度的方向不确定．②只受重力作用．当物体所受空气阻力与重力相比可忽视不计时，抛出物体的运动可视为抛体运动．(2)运动性质：由于物体只受重力作用，抛出物体的加速度a＝g恒定，因此抛体运动肯定是匀变速运动．(3)轨迹：直线或曲线①当物体的初速度方向竖直向上或向下时，物体做匀变速直线运动．②当物体的初速度方向不在竖直方向上时，物体做匀变速曲线运动，并且抛体运动的轨迹总是向下弯曲的．(4)抛体运动的几种形式(如图所示)【例1】假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动状况，以下说法正确的是()A．仍旧沿着汽车行驶的弯道运动B．沿着与弯道垂直的方向飞出C．沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D．上述状况都有可能思路点拨：①脱离前车轮做曲线运动．②脱离后车轮将沿轨迹切线方向运动．C[赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上任何一点的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向．被甩出的后轮的速度方向就是甩出点所在轨迹的切线方向．所以C选项正确．]物体做曲线运动时，在某点的速度方向沿该点所在轨迹的切线方向，速度方向时刻发生变更，肯定有加速度.1．如图所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是()A．物体的速度可能不变B．物体的速度不行能匀称变更C．a点的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小肯定小于路程D[做曲线运动的物体的速度方向时刻变更，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变更，故A项错误；做曲线运动的物体必定受到力的作用，当物体所受到的合力为恒力时，物体的加速度恒定，速度匀称变更，B项错误；a点的速度方向沿a点的切线方向，C项错误；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，D项正确．]物体做曲线运动的条件1．物体做曲线运动时速度方向肯定变更，肯定有加速度，由牛顿其次定律可知，物体所受合力肯定不为零，且由于加速度与合力同方向，所以物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上．因此物体做曲线运动的条件还可表述为：物体的加速度方向与它的运动方向不在一条直线上．2．只要物体所受合力(或加速度)方向与速度方向不在一条直线上，物体肯定做曲线运动．物体所受合力(或加速度)可能变更，也可能恒定，因此做曲线运动的物体可能做匀变速运动，也可能为非匀变速运动．3．把加速度沿速度和垂直于速度的两个方向分解，也就是把合力沿这两个方向分解，如图甲、乙所示．甲乙在甲图中加速度a1与速度v的方向相同，使速度v增大；加速度a2与速度v方向垂直，使v的方向变更．在乙图中加速度a1与速度v的方向相反，使速度v减小；加速度a2与速度v方向垂直，使v的方向变更．当a1＝0，a2垂直于速度v时，速度大小不变，方向变更，则物体做速度大小不变的曲线运动．物体所受合力不为零时，若合力方向与速度方向夹角为θ，由以上分析，可以得出如下结论：θ角的大小运动性质力的作用效果θ＝0°加速直线运动只变更速度的大小，不变更速度的方向θ＝180°减速直线运动0°<θ<90°速度变大的曲线运动既变更速度的大小，又变更速度的方向90°<θ<180°速度变小的曲线运动θ＝90°速度大小不变的曲线运动只变更速度的方向，不变更速度的大小4.物体受到的合外力方向总指向曲线的凹侧设质点按图所示方式做曲线运动，在t1时刻位置是A点，t2时刻运动到B点，经验的时间为Δt＝t2－t1，分别用v1、v2表示A、B两点的速度，将v2平移到A点，依据平行四边形定则作矢量图，速度变更的方向如图中Δv所示，则质点从A到B的平均加速度eq\x\to(a)＝eq\f(Δv,Δt)，因为加速度的方向与速度变更量Δv方向相同，所以加速度方向总是指向曲线弯曲的一侧(凹侧)．当Δt足够小，趋近于零时，平均加速度eq\x\to(a)就无限接近质点在A点的瞬时加速度，它的方向与足够小的Δv方向相同，指向曲线的凹侧．由牛顿其次定律可知，质点受到的合力的方向与加速度方向相同，总指向曲线的凹侧．【例2】曲线运动是自然界更为普遍的运动形式，下面关于曲线运动的一些说法中，正确的是()A．物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动B．物体在方向不变的外力作用下肯定会做直线运动C．物体在与速度方向不共线的外力作用下肯定会做曲线运动D．物体在大小不变的外力作用下必做匀变速曲线运动思路点拨：①物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不在一条直线上．②物体是否做匀变速运动只与合力是否恒定有关．C[若力与初速度方向不在一条直线上，物体做曲线运动，A、B错．物体在与速度方向不共线的外力作用下肯定会做曲线运动，C对．做匀变速曲线运动物体的受力恒定不变，而不光是受力大小不变，D错．]物体做曲线运动时，关于受力(加速度)的“肯定”与“不肯定”1．“肯定”：物体受到的合外力(加速度)肯定不为零．物体所受合外力(加速度)的方向与其速度方向肯定不在同一条直线上．2．“不肯定”：物体受到的合外力(加速度)不肯定变更，即物体受到的合外力可以是恒力，也可以是变力．2．质点在一平面内沿曲线由P运动到Q，假如用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，下列图象可能正确的是()D[做曲线运动的物体，其速度方向就是曲线上那一点的切线方向，曲线运动的轨迹向合外力的方向弯曲，而合外力的方向就是加速度的方向，故只有D项正确．]1.如图所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是()A．为AB的方向 B．为BD的方向C．为BC的方向 D．为BE的方向B[物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向，如题图中铅球实际沿ABC方向运动，故它在B点的速度方向应为切线BD的方向，B正确．]2．(多选)下列说法正确的是()A．做曲线运动的物体速度方向肯定发生变更B．速度方向发生变更的运动肯定是曲线运动C．速度变更的运动肯定是曲线运动D．做曲线运动的物体肯定有加速度AD[任何曲线运动的速度方向都时刻变更，肯定有加速度，故A、D正确．速度方向变更、速度变更的运动不肯定是曲线运动，如竖直上抛运动，速度发生变更，在最高点速度方向发生变更，而轨迹为直线，故B、C错．]3．一物体由静止起先下落一小段时间后，突然受一恒定水平风力影响，但着地前一小段时间风突然停止，则其运动轨迹的状况可能是图中的()C[起先下落一小段时间，小球有竖直向下的速