第二章 第2节　平抛运动（教师用书）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【正禾一本通】同步课堂高效讲义（鲁科版2019）

12．如图所示为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4 是四个喷气发动机，P1、P3 的连线与空间一固定坐标系的 x 轴平行，P2、P4 的连线与 y 轴平行。每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。开始时，探测器以恒定速率v0 向正 x 方向平移。 (1) 单独分别开动 P1、P2、P3、P4，探测器将分别做什么运动？ (2) 单独分别开动 P2、P4，探测器的运动有什么不同？ 解析： (1)初速度v0 向正 x 方向，若单独开动 P1 喷气发动机，合力方向与速度方向在同一直线上，因反向，探测器做减速直线运动，若单独开动 P2 喷气发动机，合力方向与速度方向不在同一直线上，探测器做曲线运动；单独开动 P3 喷气发动机，合力方向与速度方向在同一直线上，且同向，探测器做加速直线运动；若单独开动 P4 喷气发动机，合力方向与速度方向不在同一直线上，探测器做曲线运动。 (2)单独分别开动 P2 与 P4，探测器均做曲线运动，而不同的是：单独开动 P2，探测器向上偏，而单独开动 P4，探测器向下偏。 答案： 见解析 【素养目标】 第 2 节 平抛运动 物理观念 知道平抛运动的概念、特点及性质。 科学思维 能应用分解的方法研究和分析平抛运动，能应用平抛运动规律解决相关 的实际问题。 科学探究 通过实验探究核对频闪照相分析，知道平抛运动的特点，提高观察分析 能力。 科学态度与责任 能通过对平抛运动特点的研究，能认识物理学是人们有意识探究而形成 的对自然现象的描述与解释。 一、平抛运动 1. 定义：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，只在重力作用下所做的运动。 2. 运动轨迹：平抛运动是匀变速曲线运动，轨迹是抛物线。 学生用书 第 46 页 3. 实验探究(演示器如图所示) ( 只受重力，为 自由落体 运动 ) ( 竖直方向 )⇒ ( 不受力，为 匀速直线 运动 ) ( 水平方向 )⇒ 二、平抛运动的规律 1. 速度变化规律(如图所示) (1)水平分速度：vx＝v0。 (2)竖直分速度：vy＝gt。 vy (3)合速度：v＝ v2＋v2；速度偏向角：任意时刻速度方向与水平方向的夹角 tan θ＝ ＝ ( v )x y x gt 。 v0 2. 位移变化规律(如图所示) (1) 水平分位移：x＝v0t。 (2) 竖直分位移：y 1 ( 2 )＝ gt 。 2 (3) 合位移：s＝ x2＋y2， ( ＝ )位移偏向角：任意时刻位移方向与水平方向的夹角 tan α＝y x gt 。 2v0 1．判断正误 (1)平抛运动可分解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)平抛运动是曲线运动，故物体受到的力的方向一定不断变化。( × ) (3) 平抛运动物体的速度、加速度都随时间增大。( × ) (4) 在同一地区的同一高度，所有做平抛运动的物体的加速度都相同。( √ ) (5)如果下落时间足够长，平抛运动物体的速度方向可以变为竖直方向。( × ) 2．链接实景 网球场上，运动员多次从同一高度以不同的水平速度击出网球。若网球均落在同一水平 面上，每次网球在空中运动的时间相同吗？击出去的网球在空中运动的位移是否相同？ 提示： 时间相同，位移的大小、方向都不相同。 知识点一 对平抛运动的理解 如图所示，一人正练习投掷飞镖。 如果不计空气阻力： (1) 飞镖投出后，受力情况怎样？其加速度的大小和方向是怎样的？ 提示：因忽略空气阻力，飞镖投出后，只受重力作用，其加速度大小为 g，方向竖直向 下。 (2) 飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？运动轨迹如何？ 提示：飞镖运动过程中，加速度是不变的，所以飞镖的运动是匀变速曲线运动，轨迹是 抛物线。 1. 物体做平抛运动的条件：物体的初速度v0 沿水平方向，只受重力作用，两个条件缺一不可。 学生用书 第 47 页 2. 平抛运动的性质：加速度为 g 的匀变速曲线运动。 3. 平抛运动的三个特点 (1) 理想化特点：平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力 作用，忽略空气阻力。 (2) 匀变速特点：平抛运动的加速度恒定，即始终等于重力加速度。 (3) 速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图所示。 4. ( 0 )平抛运动的轨迹：由 x＝vt，y＝1gt2 得 y＝ g x2，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物 ( 0 )2 2v2 线。 (多选)关于平抛物体的运动，以下说法正确的是( ) A．做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大B．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变C．平抛物体的运动是匀变速运动 D．平抛物体的运动是变加速运