第一章 第3节&第4节 第2课时 平抛运动的规律-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）

第2课时　平抛运动的规律 新课程目标 核心素养 1.会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。 2.体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。 3.能分析生产生活中的抛体运动。 1.物理观念：认识平抛运动，理解平抛运动的规律，会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。 2.科学思维：能用平抛运动的规律，分析生产、生活中的平抛运动。 3.科学态度与责任：能体会物理学规律的运用对生产生活的影响。 　平抛运动的理论研究 1．平抛运动的受力特点：只受重力，方向竖直向下。 2．平抛运动的研究方法：把平抛运动分解到水平方向和竖直方向。 (1)水平方向：不受力，做匀速直线运动。 (2)竖直方向：只受重力作用，做自由落体运动。 3．平抛运动的位移 以速度v0沿水平方向抛出一物体，物体做平抛运动。以抛出点为原点，以初速度v0的方向为x轴正方向，竖直向下的方向为y轴正方向，建立平面直角坐标系。 (1)水平方向：位移x＝v0t。 (2)竖直方向：位移y＝gt2。 (3)合位移：大小l＝。 方向：tan α＝＝。 4．平抛运动的速度 (1)水平方向：vx＝v0。 (2)竖直方向：vy＝gt。 (3)合速度大小：v＝＝。 方向：tan θ＝＝。 由上式可知，随着物体的下落，角θ越来越大。也就是说，物体运动的方向越来越接近竖直向下的方向。 5．平抛运动的轨迹 (1)根据x＝v0t求得t＝，代入y＝gt2得y＝x2。 (2)这个量与x、y无关，满足数学中y＝ax2的函数形式，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。 [课前小练] 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。(×) (2)平抛运动的物体初速度越大，下落得越快。(×) (3)做平抛运动的物体下落时，速度与水平方向的夹角θ越来越大。(√) (4)平抛运动合位移的方向与合速度的方向一致。(×) (5)平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动。(√) 2．(多选)关于平抛运动，以下说法正确的是(　　) A．做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大 B．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变 C．平抛运动是匀变速运动 D．平抛运动是变加速运动 解析：选BC　做平抛运动的物体，速度随时间不断增大，但由于只受恒定不变的重力作用，所以加速度是恒定不变的，选项A错误，B正确；平抛运动是加速度恒定不变的曲线运动，所以它是匀变速曲线运动，选项C正确，D错误。 3．做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于(　　) A．物体的初始高度和所受重力 B．物体的初始高度和初速度 C．物体所受的重力和初速度 D．物体所受的重力、初始高度和初速度 解析：选B　水平方向通过的距离x＝v0t，由h＝gt2得t＝，所以时间t由高度h决定，又x＝v0t＝v0，故x由初始高度h和初速度v0共同决定，B正确。 　平抛运动特点的理解 [思考探究] 如图，一人正练习投掷飞镖，如果不计空气阻力。 (1)飞镖投出后，受力情况怎样？其加速度的大小和方向是怎样的？ (2)飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？ 提示：(1)因忽略空气阻力，飞镖投出后，只受重力作用，其加速度大小为g，方向竖直向下。 (2)飞镖运动过程中，加速度是不变的，所以飞镖的运动是匀变速曲线运动。 [思维深化] 1．平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动。 2．平抛运动的特点 (1)受力特点：只受重力作用，不受其他力或其他力可忽略不计。 (2)运动特点 ①加速度：为自由落体加速度g，大小、方向均不变，故平抛运动是匀变速曲线运动。 ②速度：大小、方向时刻在变化，平抛运动是变速运动。 (3)轨迹特点：运动轨迹是抛物线。 (4)速度变化特点：任意两个连续相等的时间间隔内速度的变化量相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图所示。 【特别提醒】　是速度均匀变化，不是速度大小均匀变化。 　关于平抛运动，下列说法正确的是(　　) A．因为平抛运动的轨迹是曲线，所以不可能是匀变速运动 B．平抛运动速度的大小与方向不断变化，因而相等时间内速度的变化量也是变化的，加速度也不断变化 C．做平抛运动的物体落地时的速度方向一定是竖直向下的 D．平抛运动是加速度恒为g的匀变速曲线运动 解析：选D　做平抛运动的物体只受重力，其加速度恒为g，故为匀变速曲线运动，A错误，D正确；相等时间内速度的变化量Δv＝gΔt是相同的，故B错误；平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，合速度方向不可能竖直向下，故C错误。 [针对训练] 1．下列哪个运动是平抛运动(　　) A．随电梯一起运动的物体的运动 B．水平抛向空中的细绳的运动 C．水平抛向空中的纸片的运动 D．水平抛向空中的铅球的运动 解析：选D　做平抛运动的物体