第2章 第4节 生活中的抛体运动（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4节　生活中的抛体运动 [学业要求与核心素养] 物理观念 科学思维 1．理解斜抛运动的定义和性质。 2．掌握射高、射程与抛射角的关系。 理解掌握斜抛运动的规律，并能分析斜抛运动问题。 一、斜抛运动 1．定义：以一定的初速度将物体与水平方向成一定角度抛出，物体仅在__重力__作用下所做的曲线运动。 2．性质：加速度为重力加速度的__匀变速__曲线运动，轨迹是__抛物线__。 3．运动的分解 (1)水平方向以初速度v0x做__匀速直线__运动，v0x＝__v0cos_θ__。 (2)竖直方向以初速度v0y做__竖直上抛__运动，v0y＝__v0sin_θ__。 二、射高和射程 1．定义 (1)射高：在斜抛运动中，物体能到达的__最大高度__。 (2)射程：物体从抛出点到落地点的__水平距离__。 2．射高和射程与初速度和抛射角的关系 (1)射高和射程与初速度的关系：抛射角不变，初速度减小时，射程__减小__，射高也__减小__；初速度增大时，射程和射高都__增大__。 (2)射高和射程与抛射角的关系 ①初速度不变，射高随抛射角的增大而__增大__，当抛射角达到__90°__时，射高最大。 ②初速度不变，在抛射角小于45°的范围内，随着抛射角的增大，射程__增大__；当抛射角超过45°后，随着抛射角的增大，射程__减小__；当抛射角等于45°时，射程__最大__。 1．判断下列说法的正误。 (1)初速度越大斜抛运动的射程越大。(×) (2)抛射角越大斜抛运动的射程越大。(×) (3)仅在重力作用下斜抛运动的轨迹曲线是抛物线。(√) (4)斜抛运动是匀变速曲线运动。(√) (5)从炮口发射的炮弹在空中运动的轨迹为严格的抛物线。(×) 2．斜上抛运动可分解为(　　) A．水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 B．水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动 C．水平方向的匀变速直线运动和竖直方向的自由落体运动 D．沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动 解析　若将斜抛运动按水平方向和竖直方向正交分解，两分运动分别为匀速直线运动和竖直上抛运动，故A、C错误，B正确；若沿初速度方向分解出一匀速直线运动，则另一分运动为竖直方向的自由落体运动，故D错误。 答案　B 知识点一　斜抛运动的特点 1．受力特点：斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动，因此物体仅受重力，其加速度为重力加速度g。 2．运动特点：物体具有与水平方向存在夹角的初速度，仅受重力，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线。 3．速度变化特点：由于斜抛运动的加速度为定值，因此，在相等的时间内速度的变化大小相等，方向均竖直向下，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt。 4．对称性特点 (1)速度对称：相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等或水平方向速度相等，竖直方向速度等大反向，如图所示。 (2)时间对称：相对于轨道最高点两侧对称的曲线上升时间等于下降时间，这是由竖直上抛运动的对称性决定的。 (3)轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称。 　(2022·山东卷)(多选)如图所示，某同学将离地1.25 m的网球以13 m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8 m。当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45 m的P点，网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10 m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为(　　) A．v＝5 m/s　　　　　　 B．v＝3 m/s C．d＝3.6 m D．d＝3.9 m [解析]　设网球飞出时的速度为v0，竖直方向v＝2g(H－h)，代入数据得 v0竖直＝ m/s＝12 m/s，则v0水平＝ m/s＝5 m/s，排球水平方向到P点的距离x水平＝v0水平t＝v0水平·＝6 m，根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量v0水平⊥＝v0水平·＝4 m/s，平行墙面的速度分量v0水平∥＝v0水平·＝3 m/s，反弹后，垂直墙面的速度分量v′水平⊥＝0.75·v0水平⊥＝3 m/s，则反弹后的网球速度大小为v水平＝＝3 m/s，网球落到地面的时间t′＝＝ s＝1.3 s，着地点到墙壁的距离d＝v′水平⊥t′＝3.9 m，故BD正确，AC错误。 [答案]　BD 1．物体在斜抛运动过程中，下述哪些物理量是不相等的(　　) A．加速度 B．相同时间内速度的变化量 C．相同时间内水平方向的位移 D．相同时间内竖直方向的位移 解析　斜抛运动的加速度为重力加速度g，是恒定不变的，故A错误；斜抛运动在相同时间内速度的变化量Δv＝gt，t相同，则Δv相同，故B错误；斜抛运动在水平方向上是匀速直线运动，故C错误；而在竖直