5.3 实验探究：平抛运动的特点（学案）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（人教版2019）

=4m/s，受力F_y=0。因此质点的初速度大小为5m/s，故！二、 A正确；质点受到的合外力大小为3N，显然，质点初速度方1，选Bⅳ此时模型飞机沿水平方向的分速度大小为v，= 向与合外力方向不在同一条直线上，故质点做匀变速曲线运v_0cos53°=3.0m/s。 动，故B正确；2s末质点速度大小应为v=√6^2＋4^2m/s=12.选AC笔尖在水平方向和竖直方向均做匀速直线运动，则 合速度仍为匀速直线运动，则在运动过程中，笔尖的速度方 2\sqrt{I3}m/s，故C错误；2s内，x=v_ωt+号at^′=9m，y=向始终保持不变，故AxC正确。 -8m，合位移大小t=\sqrt{x}^2+y^x=\sqrt{145}m≈12m，故D 第3节实验：探究平抛运动的特点 正确。 新知学习(三)-…………………………………………… 把握常见的命题视角 [典例]解析：(1)欲使船在最短时间内渡命题视角(一)_」命题视角(一)… 河，船头应朝垂直河岸方向。当船头垂直[典例1]ⅳ解析：(1)只要保证小球每次从同一位置静止释放， 河岸时，如图甲所示， ；到达斜槽末端的速度大小都相同，与实验所用斜槽是否光滑无 合速度为倾斜方向，垂直河岸分速度为关，A错误；画轨迹时应舍去误差较大的点，把误差小的点用平 v_2=5m/s。 ；滑的曲线连接起来，B错误；求平抛运动初速度时应读取轨迹上离 t=“=-=6s=36s→—，原点较远的点的数据，便于减小读数产生的偶然误差，C正确。 v⊥v_2ⅳ （2)坐标原点O为抛出点，由平抛运动规律有x_o=v_0t，y_3= -gt^2，联立解得平抛运动的初速度为v_0=x_0\sqrt{，}故选D。 x=v_。t=90\sqrt{5}m。 （2)欲使船渡河的航程最短，船的合运动方向应垂直河岸。球多次从斜槽上同一位置由静止释放是为了保证到达斜 船头应朝上游与河岸成某一角度β。：槽末端的速度大小都相同，从而能确保多次运动的轨迹相同。 如图乙所示，由v_2sina=v_1，得a=30°。所、答案：（l)C（2)D（3)确保多次运动的轨迹相同 以当船头朝上游与河岸成一定角度β=60^∘命题视角(二) [典例2]解析：(1)竖直方向用重垂线确定，因为小球在竖直 时航程最短。，-，方向所受的重力是竖直向下的。 x=d=180m（2)由轨迹可知，竖直距离yaA·yA^·y_B=1﹔3﹔5；由于水 ，=—d=180s=24\sqrt{3}s平距离x_ω1=x=x_mC，则ta1=t_Aw=t_﹐所以t_o^t^t t′=“，cos30^∘55，=1:1﹔1；在连续相等的时间内，竖直方向的位移之比为1∶ ；3﹔5…，表明竖直方向是初速度为零的匀加速运动，O点就是 答案：(1)36s90\sqrt{5}m I抛出点。 （2)船头偏向上游与河岸成60^∘角24\sqrt{3}s由于竖直方向有y=gt^，水平方向有x=v_01t，则平抛运 [拓展]解析：因为v_1=6.25m/s v_2=5m/s，合速度方向不可能垂直于⋮动的轨迹方程为y=2，则斜率=20，解得g≈ 河岸，如图所示，当船头与河岸上游 夹角θ满足cosθ=^2=。25=号，故9.60m/s”。 答案：(1)重垂线（2)1·3·51︰1︰1零匀加速 θ=37°，此时渡河最短位移为x_ma=cosθ-225m。！（3)9.60 ，命题视角(三)………………… 答案：船头与河岸上游夹角θ=37°225m1.解析：(1)小球做平抛运动时，在竖直方向上做自由落体运 [针对训练]动，故频闪仪器B所拍摄的频闪照片为(a)。 1.选AB小船渡河的运动可看作水流的运动和小船相对静（2）乙图中频闪照片(b)可以说明小球在水平方向上的分运 水运动的合运动。虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实动为匀速直线运动 际航线，即合速度的方向。小船合运动的速度方向就是其实答案：(1(a)（2)见解析 际运动的方向，分析可知，实际航线可能正确的是A、B。， 2.解析：(1)题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨 2.解析：(1)由图像可知，v=3m/s，河宽d=300m，船头正对迹的记录点，所以坐标原点也应选小球在斜槽末端时球的上 河对岸，则渡河时间最短，故t_ma==100s端。故选B。 （2)由题图可知，小球做斜抛运动，所以斜槽末端没有水平放 （2)当小船船头正对河对岸行驶时，d=v_6t_m﹐置，选C。 结合图像可知v_x先随时间线性增大，后线性减小，（3)竖直管内与大气相通，为外界大气压强，竖直管在水面下 垂直河岸分位移x_1=d=300m，保证竖直管上端口处的压强为大气压强，因而水平出水管的 沿河岸方向分位移x_2=2·一·”=200m，上端口处压强与竖直管上端口处的压强有恒定的压强差，保 证水平