第2章 第2节 平抛运动（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理必修第二册【精讲精练】鲁科版

第2节　平抛运动 [学业要求与核心素养] 物理观念 科学思维 1．了解平抛运动的定义、轨迹和研究方法。 2．理解平抛运动的规律，掌握相关运动学公式。 灵活运用运动的合成与分解的思想，解决平抛运动。 一、什么是平抛运动 把物体以一定的初速度沿__水平方向__抛出，不考虑空气阻力，物体只在__重力作用__下所做的运动。 二、平抛运动的规律 1．速度 (1)水平方向：vx＝__v0__，即沿水平方向的__匀速直线__运动。 (2)竖直方向：vy＝__gt__，即竖直方向上的__自由落体__运动。 2．位移 (1)水平方向：x＝__v0t__。 (2)竖直方向：y＝　gt2　。 1．判断下列说法的正误。 (1)水平抛出的物体做变加速曲线运动。(×) (2)平抛运动的初速度越大，物体下落得越快。(×) (3)做平抛运动的物体，下落时间越长速度越大。(√) (4)做平抛运动的物体下落时，速度与水平方向的夹角越来越大。(√) (5)如果下落时间足够长，平抛运动物体的速度方向将变为竖直方向。(×) 2．关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是(　　) A．变加速运动 B．匀变速运动 C．匀速曲线运动 D．不可能是两个直线运动的合运动 解析　平抛运动是初速度沿水平方向且只在重力作用下的运动，所以是加速度恒为g的匀变速运动，故A、C错误，B正确。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，所以D错误。 答案　B 知识点一　对平抛运动的理解 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。 2．平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动。 3．平抛运动的轨迹：由x＝v0t，y＝gt2得y＝x2，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线。 　 (2022·广东卷)如图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是(　　) [解析]　设斜坡倾角为θ，运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律 mgsin θ＝ma1 可得a1＝gsin θ 运动员在水平NP段做匀速直线运动，加速度 a2＝0 运动员从P点飞出后做平抛运动，加速度为重力加速度 a3＝g 设在P点的速度为v0，则从P点飞出后速度大小的表达式为 v＝ 由分析可知从P点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且a1<a3 C正确，ABD错误。 故选C。 [答案]　C 1．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的分速度vy随时间变化规律的图线是图中的(取竖直向下为正方向)(　　) 解析　要依据平抛运动在竖直方向上的分速度vy的大小及方向随时间的变化规律，结合图像的特点进行分析，作出推断。平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，竖直分速度vy＝gt，竖直方向上的分速度vy随时间变化的图线应是过原点的一条倾斜直线，选项D正确。 答案　D 知识点二　平抛运动的规律和研究方法 1．平抛运动的研究方法：研究曲线运动通常采用“化曲为直”的方法，即将平抛运动分解为竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动。 2．平抛运动的规律 速度 位移 水平分运动 水平速度vx＝v0 水平位移x＝v0t 竖直分运动 竖直速度vy＝gt 竖直位移y＝gt2 合运动 大小： v＝ 方向：与水平方向夹角为θ， tan θ＝＝ 大小：s＝ 方向：与水平方向夹角为α， tan α＝＝ 图示 　 (2022·全国甲卷)将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度s1和s2之比为3∶7。重力加速度大小取g＝10 m/s2，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。 [解析]　频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光，每相邻两个球之间被删去3个影像，故相邻两球的时间间隔为t＝4T＝0.05×4 s＝0.2 s 设抛出瞬间小球的速度为v0，每相邻两球间的水平方向上位移为x，竖直方向上的位移分别为y1、y2，根据平抛运动位移公式有x＝v0t y1＝gt2＝×10×0.22 m＝0.2 m y2＝g(2t)2－gt2＝×10×(0.42－0.22) m＝0.6 m 令y1＝y，则有y2＝3y1＝3y 已标注的线段s1、s2分别为 s1＝ s2＝＝ 则有∶＝3∶7 整理得x＝y 故在抛出瞬间小球的速度大小为 v0＝＝ m/s [答案]　 m/s 2．(2022·广东卷