《2018-2019学年高中物理 第五章 曲线运动 第2节 平抛运动学案 新人教版必修2(同名1354)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中物理 第五章 曲线运动 第2节 平抛运动学案 新人教版必修2(同名1354)（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节平抛运动核心素养关键词知识体系1.物体被抛出后仅在重力作用下的运动叫抛体运动，初速度沿水平方向的抛体运动叫平抛运动2平抛运动一般可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和在竖直方向上的自由落体运动3斜抛运动与平抛运动的处理方法类似，只是竖直方向上的初速度不为0；斜上抛运动的最高点物体的瞬时速度沿水平方向.一、抛体运动1定义：以一定初速度将物体抛出，在忽略空气阻力，只考虑重力作用的情况下，物体所做的运动叫抛体运动2分类：依据抛出时速度的方向，可将抛体运动分以下类型：竖直抛体运动：竖直上抛运动、竖直下抛运动斜抛运动：斜向上抛运动、斜向下抛运动平抛运动：初速度v0沿水平方向二、平抛运动1定义：将物
2、体以一定的速度水平抛出，物体只受重力作用下的运动叫平抛运动2平抛运动的条件(1)物体具有水平方向的初速度(2)运动过程中只受重力.一、合作探究找规律考点一抛体运动如图所示，一人正练习投掷飞镖，请思考：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？答：1.加速度为重力加速度g，大小和方向均不变2匀变速运动考点二平抛运动的研究物体做平抛运动的轨迹如图所示，请思考以下问题：1分析曲线运动的基本思路和方法是什么？如何对平抛运动进行研究？2平抛运动的时间、水平位移和落地速度由哪些因素决定？答：1.分析曲线运动的基本思路和方法是将运动分解研究平抛运动时，可以将其分解
3、为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动2平抛运动的时间由下落高度y决定，水平位移和落地速度则由初速度v0和下落高度y共同决定考点三一般的抛体运动1奥运会上，林丹与李宗伟的决赛堪称羽毛球比赛的经典，林丹将李宗伟的扣球轻轻向上一挑，羽毛球落在了对方场地内被林丹斜向上挑出的羽毛球是做斜抛运动吗？2只要增大抛出时的速度，物体的射程就会变远吗？答：1.不是斜抛运动；被斜向上挑出的羽毛球除了受到重力以外，还受到了不可忽略的空气阻力作用2不一定做斜抛运动的物体，其射程还与抛射角有关二、理解概念做判断1平抛运动的物体初速度越大，下落得越快()2平抛运动的速度方向时刻变化，加速度方向也时刻变化()3做
4、平抛运动的物体初速度越大，在空中运动时间越长()4斜抛运动和平抛运动的加速度相同()5如果下落时间较长，平抛运动的物体的速度方向变为竖直方向()要点1|抛体运动的理解1抛体运动的性质(1)抛体运动建立在忽略阻力的前提条件下，所以抛体运动是一种理想化运动(2)抛体运动只受重力作用，其加速度恒为重力加速度g，故抛体运动是匀变速运动(3)抛体运动在任意相等的时间内速度的改变量都相等，均为vgt，方向竖直向下2平抛运动的性质平抛运动所受合力为重力，合力恒定且合力方向与速度方向不在一条直线上，所以平抛运动为匀变速曲线运动3平抛运动的研究方法典例1在一次投球游戏中，将球水平抛向放在地面的小桶中，小刚同学调
5、整好力度，结果球沿弧线飞到小桶的右方不计空气阻力，则下次再投时，球投出方向不变，他可能做出的调整为()A初速度大小不变，降低抛出点高度B初速度大小不变，提高抛出点高度C抛出点高度不变，增大初速度D以上方法都可行【思路点拨】小球做平抛运动，飞到小桶的右方，说明水平位移偏大，应减小水平位移才能使小球抛进小桶中将平抛运动进行分解：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式，再进行分析【解析】设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离小桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间t，水平位移xv0tv0；初速度大小不变，高度降低，则水平位移减小，可以落入
6、小桶中，故A正确；初速度不变，高度增大，则水平位移增大，不能落入小桶中，故B错误；抛出点高度不变，减小抛出速度，则水平位移减小，可以落入小桶中，故C、D错误【答案】A对于做平抛运动的物体，以下说法中正确的是()A抛出速度越大，飞行的时间越长B抛出点位置越高，飞行的时间越长C抛出点位置越高，飞行的水平距离越大D抛出速度越大，飞行的水平距离越大解析：根据公式hgt2可知，做平抛运动的物体飞行时间取决于下落高度h，故A选项错误，B选项正确；根据公式xv0tv0可知，物体飞行的水平距离x取决于抛出速度v0和下落高度h，C、D选项错误答案：B名师方法总结应从以下几方面理解平抛运动：(1)平抛运动的物体只
7、受重力作用，产生恒定的加速度相等时间内的速度改变量相同(2)平抛运动的物体初速度与合外力不共线，是匀变速曲线运动(3)平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动名师点易错抛体运动是一种理想化的运动，地球表面附近，重力大小和方向可认为不变，不考虑空气阻力.要点2|平抛运动的研究1平抛运动的速度若以抛出点为原点，取水平方向为x轴，正方向与初速度v0的方向相同，竖直方向为y轴，正方向向下，物体在任一时刻t的速度v：(1)水平分速度vxv0.(2)竖直分速度vygt.(3)t时刻平抛物体的速度大小和方向：v；设v与v0夹角为，则tan.(4)物体做平抛运动的速度特点由v知道，时间
8、越长，速度越大，由tan知道，时间越长，v与水平方向的夹角越大，物体的速度方向越来越接近竖直向下的方向，但由于水平方向v0不变，所以平抛运动任意时刻(或位置)的速度一定不会沿竖直方向(5)平抛运动中的速度变化的特点水平方向分速度保持vxv0不变竖直方向，加速度恒为g，速度vygt，从抛出点起，每隔t时间的速度的矢量关系如图所示，这一矢量关系有两个特点：任意时刻速度的水平分量均等于初速度v0；任意相等时间间隔t内的速度改变量方向均竖直向下，且vvygt.2平抛运动的位移以抛出点为坐标原点，竖直向下为y轴正方向，沿初速度方向为x轴正方向，建立直角坐标系(如图所示)，根据平抛运动在水平方向上是匀速直
9、线运动和在竖直方向上是自由落体运动的规律可知：(1)分运动水平分位移：xv0t；竖直分位移：ygt2.(2)合运动t时间内合位移的大小s.设合位移s与x轴正方向的夹角为，则tan.(3)轨迹方程平抛物体在任意时刻的位置坐标x和y所满足的方程，叫轨迹方程由xv0t和ygt2消去t可得：yx2或x2y.3平抛运动的几个重要推论(1)平抛运动的时间由ygt2得t 知平抛运动的物体在空中运动的时间，只与下落的高度有关，与初速度大小无关(2)平抛运动的水平距离由xv0tv0知平抛运动的物体的水平位移由初速度v0和下落高度y共同决定(3)落地速度：v，即落地速度也是由初速度v0和下落高度y共同决定(4)平
10、抛运动的两个重要结论平抛运动的速度偏向角为，如图所示，则tan.平抛运动的位移偏向角为，则tan2tan.可见位移偏向角与速度偏向角不等如图所示，从O点抛出的物体，经时间t到达P点则OBv0tABPBcotgt2gt2v0t.可见ABOB，A为OB的中点，即v的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点典例2在距地面20 m高处，某人以10 m/s的速度水平抛出一物体(g取10 m/s2)，求物体(1)抛出多长时间落到地面？(2)落地的速度大小和方向；(3)落地点与抛出点的距离大小【思路点拨】水平方向上物体做匀速直线运动，满足匀速直线运动的规律方程xv0t，竖直方向上做自由落体运动，满足hgt2，
11、对水平方向、竖直方向分别列方程，再根据运动的合成和分解即可以求出落地时速度的大小和方向【解析】(1)小球竖直方向做自由落体运动，则有hgt2，得ts2 s.(2)落地竖直分速度大小vygt20 m/s，速度大小为v10m/s，与水平方向的夹角为，则tan2.(3)在水平方向上发生的位移为xv0t20 m，在竖直方向上发生的位移为h20 m，故落地点与抛出点的距离为20m.【答案】(1)2 s(2)10m/s速度与水平方向夹角满足tan2(3)20m(2018牡丹江市期末)物体做平抛运动的轨迹如图所示，O为抛出点，物体经过点P(x1，y1)时的速度方向与水平方向的夹角为，x1、y1为已知，重力加
12、速度为g，求：(1)物体抛出时的初速度v0的大小(用x1、y1、g表示)；(2)tan的值(用x1、y1、g表示)解析：(1)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，y1gt2水平方向上，v0联立解得v0x1 .(2)经过P点时的竖直分速度vygt速度与水平方向夹角的正切值tan联立解得tan .答案：(1)x1(2)名师方法总结(1)处理平抛运动问题要养成画示意图的习惯，将平抛运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运动，求出两个分运动的物理量，然后利用运动的合成求合运动的物理量(2)研究平抛运动时要先分析物体在水平和竖直两个方向上的运动情况，根据运动的等时性和矢量关系列方程(3)研究竖直方向的运动
13、时，利用自由落体运动的一些推论会起到事半功倍的效果名师点易错有的同学误认为既然平抛运动为匀变速运动，则以v0平抛一物体，t时刻的速度vv0gt.要点3|斜抛运动的研究1斜抛运动的定义：斜向上或斜向下抛出的物体只在重力(不考虑空气阻力)作用下的运动叫做斜抛运动2斜抛运动的特点：水平方向分速度不变，竖直方向仅受重力作用，加速度恒为g.3斜抛运动的分解4斜抛运动的规律：(以斜上抛为例)如图所示，斜上抛物体初速度为v0，与水平方向夹角为，则所以t，代入y的表达式可得：yxtan.这就是斜抛物体的轨迹方程可以看出：y0时，x0是抛出点位置；x是水平射程对应飞行时间：t.典例3(多选)如图所示，一物体以初
14、速度v0做斜抛运动，v0与水平方向成角AB连线水平，则从A到B的过程中下列说法正确的是()A上升时间tB最大高度hC在最高点速度为零DAB间位移xAB【思路点拨】斜抛运动的处理方式都是分解成为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动来处理，对水平、竖直方向分别列方程即可【解析】物体做斜抛运动，水平方向上做匀速直线运动，vxv0cos，竖直方向上做竖直上抛运动，vyv0sin，上升时间t，A选项正确；最大高度h，B选项正确；在最高点水平速度不为零，C选项错误；AB间位移xABvx2t，D选项正确【答案】ABD从某高处以6 m/s的初速度、30抛射角斜向上方抛出一石子，落地时石子的速度方向和水平线的夹角为60，求石子在空中运动的时间和抛出点离地面的高度(g取10 m/s2)解析：如图所示，石子落地时的速度方向和水平线的夹角为60，则，即vyvxv0cos306m/s9 m/s.取向上为正方向，落地时竖直速度向下，则vyv0sin30gt，得t1.2 s.由竖直方向位移公式得：hv
