1.5 斜抛运动(选学)-【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（教科版2019）

5　斜抛运动(选学) [学习目标] 1.能够简单阐述什么是斜抛运动,能说明斜抛运动的规律和特点。 2.计算射程与射高,了解空气阻力对斜抛运动的影响。 知识点一　斜抛运动 将物体以一定的初速度沿斜向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重力作用下所做的运动叫作斜抛运动。 知识点二　斜抛运动的特点与规律 1.受力特点:物体仅受重力作用,加速度为g。 2.运动轨迹:斜抛运动的轨迹是一条抛物线。 3.研究方法:将斜抛运动沿两个相互垂直的方向分解,化曲为直。以物体的抛出点为坐标原点,物体运动的水平方向为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,建立平面直角坐标系,分别研究物体在水平和竖直方向上的直线运动。 4.运动的分解 (1)水平方向:匀速直线运动。物体从抛出点到落回同一高度的水平位移大小叫作射程。 (2)竖直方向:匀变速直线运动(竖直上抛运动或竖直下抛运动),物体能达到的最大高度叫作射高。 (3)抛射角:物体初速度方向与水平方向的夹角叫作抛射角。 5.射程的影响因素 (1)与初速度的关系:抛射角一定时,初速度越大,射高与射程越大。 (2)与抛射角的关系:初速度大小一定时,随着抛射角的增大,射高增大;当抛射角约为45°时,射程最大。 知识点三　空气阻力对斜抛运动的影响 由于空气阻力的影响,子弹不但射不到原来那么高,也射不到原来那么远,而且其轨迹的形状也变得不对称了。弹丸或抛射体在空气中运动的轨迹叫作弹道。军事科学上有一门学科叫作外弹道学,专门研究弹丸在空中飞行运动的现象及其规律。 1.思考判断 (1)斜抛运动就是初速度方向斜向上或斜向下的物体的运动。(　×　) (2)斜抛运动和平抛运动在水平方向的分运动都是匀速直线运动。(　√　) (3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。(　√　) (4)斜抛运动初速度越大,射程越大。(　×　) (5)抛射角越大,射高越大。(　×　) 2.思维探究 (1)当斜向上抛的物体上升到最高点时,其速度为零吗?其加速度为零吗? 答案:都不为零。因为斜抛运动中物体只受重力作用,到最高点时,速度沿水平方向且不为零,其加速度恒为重力加速度g。 (2)足球比赛中,运动员将足球斜向上踢出去。那么足球在空中的运动能否看成斜上抛运动? 答案:不能,因为足球运动过程中除受重力外,所受的空气阻力不能忽略。 要点一　对斜抛运动的理解 1.动力学特点 (1)受力:仅受重力作用。 (2)加速度:重力加速度g。 2.运动学特点 (1)运动性质:斜抛运动是匀变速曲线运动。在任意相等时间,速度的变化量Δv=g·Δt一定相等,且方向总是竖直向下。 (2)两个对称。 ①速度对称:相对于轨道最高点两侧对称的两点,速度大小(速率)相等。 ②时间对称:从水平面沿曲线上升到最高点和由最高点沿曲线下降到同一水平面的时间相等。 [例1] (多选)一名学生远投篮球,不计空气阻力,从球离开手后开始计时,在整个飞行过程中对篮球受力与运动关系分析正确的是(　CD　) A.篮球受到飞行方向的推动力、重力,将在空中做直线运动 B.篮球受到飞行方向的推动力、重力,将在空中做曲线运动 C.篮球只受重力,将在空中做匀变速运动 D.篮球只受重力,将在空中做曲线运动 [核心点拨] (1)不计空气阻力,篮球只受重力作用。 (2)篮球的速度方向和受力方向不在同一条直线上。 解析:篮球离开手后做斜抛运动,只受重力作用,加速度恒为重力加速度,所以篮球做匀变速曲线运动,选项A、B错误,C、D正确。 斜抛运动问题的分析技巧 (1)斜抛运动问题可用运动的合成与分解进行分析,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。 (2)运动时间及射高由竖直分速度决定,射程由水平分速度和抛射角决定。 [针对训练1] 如图所示,景观喷泉从同一位置喷出两水柱,在水柱中各取一小段水柱体A和B,A的质量大于B的质量,A、B上升的最大高度相同,落点位于同一水平地面上,空气阻力不计。则A、B从喷出到落地的过程中,下列说法正确的是(　B　) A.A的加速度大小比B的大 B.A、B在空中飞行的时间一样长 C.A在最高点时速度大小比B的大 D.A、B落地时的速度大小一样大 解析:水柱在空中运动且空气阻力不计,只受重力作用,故加速度均为g,A错误;斜抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,根据竖直上抛运动的特点可知,上升高度相同,则运动时间相同,B正确;在最高点时,竖直分速度均为0,仅比较水平分速度,A、B运动时间相同,但B的落点水平距离较大,即B的水平分速度大于A的水平分速度,C错误;由以上分析可知,A、B竖直分速度相同,水平分速度vBx>vAx,且A、B喷出点、落地点离地高度相同,可知A、B落地点竖直分速度相同,但水平分速度vBx>vAx,故落地速度vB′>vA′,D错误。 要点二　斜抛运动的规律及其应