5.4抛运动的规律（第三课时） 导学案-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

5.4 抛体运动的规律（3） 【学习目标】 1.掌握平抛运动的临界和极值问题的求解方法。 2.知道类平抛运动的处理方法。 3.知道斜抛运动的研究方法。 合作探究、自主学习 学习目标1 平抛运动的临界与极值问题 例1、如图所示，排球场的长为18 m，球网的高度为2 m。运动员站在离网3 m远的线上，正对球网竖直跳起，把球垂直于网水平击出。(取g＝10 m/s2，不计空气阻力)设击球点的高度为2.5 m，问球被水平击出时的速度v0在什么范围内才能使球既不触网也不出界？ 规律总结： 1、临界点的确定 （1）若题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼。 （2）若题目中有“取值范围”，”多长时间”，“多大距离”等词语，表明题述的过程中存在着“起止点”，而这些“起止点”往往就是临界点。 （3）若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程中存在着极值点，这些极值点也往往是临界点。 2、求解平抛运动临界问题的一般思路 （1）找出临界状态对应的临界条件。 （2）分解速度或位移。 （3）若有必要,画出临界轨迹。 学习目标2 类平抛运动 例2、如图所示的光滑固定斜面长为l、宽为b、倾角为θ，一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，试求：(重力加速度为g，不计空气阻力) (1)物块由P运动到Q所用的时间t； (2)物块由P点水平射入时的初速度v0； (3)物块离开Q点时速度的大小v. 规律总结： 类平抛运动 (1)受力特点 物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直． (2)运动特点 在初速度v0方向做 运动，在所受合力方向做 运动，加速度a＝。 2．类平抛运动问题的求解方法 类平抛运动的研究方法与平抛运动的研究方法相似，其运动规律也与平抛运动的相似，故研究类平抛运动时一般类比研究平抛运动时的方法．只不过在分解运动时不一定沿竖直方向和水平方向分解，且加速度大小不一定等于重力加速度g.解类平抛运动的试题时一定要分析清楚加速度的大小和方向． (1)常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动，两分运动彼此独立、互不影响，且与合运动具有等时性． (2)特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为ax、ay，初速度v0分解为vx、vy，然后分别在x、y方向列方程求解． 学习目标3 斜抛运动 1、 对斜抛运动的认识：对物体抛出的速度v0沿斜上方或斜下方时，物体做斜抛运动(设v0与水平方向夹角为θ)．如图所示 二、斜抛运动的规律： 1．水平方向：物体做 运动，初速度vx＝ . 2．竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度vy＝ . 三、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．斜抛运动的对称性 (1)时间对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的上升时间等于下降时间． (2)速度对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的两点速度大小相等． (3)轨迹对称：斜抛运动的轨迹相对于过最高点的竖直线对称． 【例3】　(多选)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则(　　) A．B的加速度比A的大 B．B的飞行时间比A的长 C．B在最高点的速度比A在最高点的大 D．B在落地时的速度比A在落地时的大 达标练习 1、 选择题 1、 (多选)刀削面是同学们喜欢的面食之一，其风味独特，全凭刀削，因此得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m，最近的水平距离为0.5 m，锅的半径为0.5 m．要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g取10 m/s2)（ ） A．1 m/s　　　 B．2 m/s C．3 m/s　　 D．4 m/s 2、如图所示，A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1；B沿光滑斜面运动，落地点为P2，P1和P2在同一水平面上，不计阻力，则下列说法正确的是(　　) A．A、B的运动时间相同 B