第2章 拓展课三 平抛运动的三类模型(Word教参)-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)
拓展课三 平抛运动的三类模型
核心素养 | 物理观念 | 科学思维 | 科学态度与责任 |
1.知道平抛运动与斜面结合问题的解决方法. 2.知道类平抛运动模型特点及处理方法. 3.会处理平抛运动中的临界问题. | 体会科学思维中的模型方法和物理问题研究中的极限方法.能灵活运用公式解决生活、 生产中的问题. | 通过平抛运动规律的应用, 体会物理知识的实际应用价值. |
[对应学生用书P50]
探究点一 平抛运动与斜面结合模型 (科学思维之提升)
►探究归纳
1.常见的两类情况
(1)物体从空中抛出落在斜面上;
(2)从斜面上抛出后又落在斜面上.
2.两种情况处理方法
已知 信息 | 实例 | 处理方法 | 内容 |
速度 方向 |
| 分解速度, 构建速度 三角形 | 水平: vx=v0 竖直: vy=gt 合速度: v= |
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|
|
| |
位移 方向 |
| 分解位移, 构建位移 三角形 | 水平: x=v0t 竖直: y= 合位移:x合= |
►对点例练
如图所示,倾角θ=30°的斜面放在水平地面上,P是斜面底端O点正上方的一点,一物体从P点水平抛出,垂直落到斜面上的A点.A点距离水平面的高度为h,由此可知OP之间的距离为( )
A.2h B.2.5h
C.2h D.2
h
B 解析:设OP之间的距离为H,平抛运动的水平位移为s,则H-h=vyt,s=v0t,两式相比
=
,因为
=
,s=
,所以H=h+
,代入数据求得H=2.5h,B正确.
[训练1] (多选)(2021·太原市·山西实验中学高一月考)如图所示,甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端O点水平抛出,分别落到斜面上的A、B两点,A点为OB的中点,不计空气阻力.以下说法正确的是( )
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A.甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为1∶2
B.甲、乙两球接触斜面的瞬间,速度的方向相同
C.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1∶2
D.甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向相同
BD 解析:ABC.设斜面倾角为θ,重力加速度为g,小球做平抛运动的初速度大小为v0,做平抛运动的时间为t,接触斜面瞬间时速度的竖直分量为vy,竖直位移为h,则根据运动学规律有t=,vy=gt,根据平抛运动规律的推论可知甲、乙两球接触斜面瞬间时速度方向与水平方向的夹角正切值均为2tan θ,根据几何关系有v0=
=
,所以甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为
=
=
,甲、乙两球做平抛运动的时间之比为
=
=
,故AC错误,B正确;
D.平抛运动是匀变速曲线运动,加速度方向恒定,因此甲、乙两球运动过程中速度变化量的方向相同,均为竖直向下,故D正确;故选BD.
解决“平抛+斜面”问题的两种分解方法
(1)沿水平方向和竖直方向分解,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做自由落体运动.
(2)沿斜面向下方向和垂直于斜面方向分解,沿斜面向下方向做匀加速直线运动,垂直于斜面方向做匀减速直线运动(第4节讲斜抛运动的分解方法).
探究点二 类平抛运动模型 (科学思维之提升)
►探究归纳
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