第2章 第4节 生活中的抛体运动-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版）

第4节　生活中的抛体运动 学习目标 课标解读 1.认识抛体运动,知道抛体运动的特点和类型。 2.知道什么是斜抛运动,掌握斜抛运动的处理方法。 3.能利用运动的合成与分解处理常见抛体运动 1.通过实例观察,形成抛体运动的概念,体会物理观念的形成。 2.通过斜抛运动的研究,培养科学思维。 3.体会用运动合成与分解处理抛体运动的过程,培养建模思想 一、抛体运动 1.定义:以一定的初速度将物体抛出,物体仅在重力作用下所做的运动,称为抛体运动。 2.特点 (1)初速度不为零。 (2)仅受重力作用。 3.类型:根据抛出物体的初速度方向,可把抛体运动分为平抛运动、竖直上抛运动、竖直下抛运动和斜抛运动。 二、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斜向上(或下)抛出,物体仅在重力作用下所做的曲线运动。 2. 研究方法:如图所示,水平方向以初速度v0x做匀速直线运动;竖直方向以初速度v0y做竖直上抛运动。 3.射高和射程 (1)抛射角:物体抛出方向与x轴正方向之间的夹角。 (2)射高:物体能到达的最大高度。 (3)射程:物体从抛出点到落地点的水平距离。 1.思考判断 (1)抛体运动就是指的平抛运动。(　×　) (2)抛体运动是只在重力作用下的运动。(　√　) (3)将气球向上抛出的运动就是抛体运动。(　×　) (4)斜抛运动的处理方法可用运动的合成与分解。(　√　) (5)斜抛运动的最高点速度为零。(　×　) 2.思维探究 (1)为什么说斜抛运动是匀变速曲线运动? 答案:因为只受重力作用,加速度恒定,运动轨迹为曲线。 (2)运动员在投掷各种球类时怎样才能获得更好的成绩? 答案:尽最大的可能给球最大的初速度,并且必须以合适的角度抛出。 要点一　斜抛运动 (1)一炮弹以初速度v0斜向上方飞出炮筒,初速度与水平方向的夹角为θ,请根据图示求解炮弹在空中飞行的时间、射高和射程。 (2)由射程的表达式,讨论影响射程的因素有哪些? 答案: (1)如图所示,先建立直角坐标系,将初速度v0分解为 v0x=v0cos θ,v0y=v0sin θ,飞行时间t==,射高Y==,射程X=v0x·t=v0cos θ·=,可见,给定v0,当θ=45°时,射程达到最大值Xmax=。 (2)射程X=,由此可以看出射程的大小与初速度和抛射角有关。 1.落点与抛出点在同一水平面上时的飞行时间:t=。 2.射高:Y==。 3.落点与抛出点在同一水平面上时的射程:X=v0x·t=v0cos θ·=。 4.影响射程的因素 (1)当θ一定,v0越大,射程越大。 (2)当v0大小一定,θ=45°时射程最大,当θ>45°时,射程随θ增大而减小;θ<45°时,射程随θ减小而减小。 [例1] 从某高处以6 m/s的初速度、以30° 抛射角斜向上抛出一石子,落地时石子的速度方向和水平线的夹角为60°,求: (1)石子在空中运动的时间; (2)石子的水平射程; (3)抛出点离地面的高度。(忽略空气阻力,g取10 m/s2) 解析:(1)如图所示,石子落地时的速度方向和水平线的夹角为60°, 则=tan 60°=, 即vy=vx=v0cos 30°=×6× m/s=9 m/s, 取竖直向上为正方向,落地时竖直方向的速度向下,则-vy=v0sin 30°-gt,得t=1.2 s。 (2)石子在水平方向上做匀速直线运动, x=v0cos 30°·t=6××1.2 m= m。 (3)由竖直方向位移公式h=v0sin 30°·t-gt2=6××1.2 m-×10×1.22 m=-3.6 m,负号表示落地点比抛出点低,则抛出点离地面的高度为3.6 m。 答案:(1)1.2 s　(2) m　(3)3.6 m [针对训练1] (2022·福建漳州月考)(多选)如图,某同学在A点把一篮球以初速度v0斜向上抛出,v0与水平面成60°,曲线ACB为篮球在空中的部分轨迹,C为轨迹最高点,篮球进入球筐B点时速度方向与水平面成45°,忽略篮球受到的空气阻力,射高为h,从A点到C点的时间为tA,C点到B点的时间为tB,重力加速度为g,则(　BC　) A.h= B.h= C.tA∶tB=∶1 D.tA∶tB=∶ 解析:篮球从A到C的斜上抛运动由逆向思维可看成由C到A的平抛运动,水平方向做匀速直线运动,有vCx=v0cos 60°=,竖直方向做匀加速直线运动,有(v0sin 60°)2=2gh,解得h=,故A错误,B正确;C到A做平抛运动,时间为tA==,C点到B点的时间为tB,有tan 45°=,解得tB=,则tA∶tB=∶1,故C正确,D错误。 要点二　与斜面相结合的平抛运动问题 　 如图所示,将物体沿斜面水平抛出并落在斜面上的A点,其中B点是轨迹中离斜面最远的点。 (1)若B点的速度方向与