第五章 素养提升课二 平抛运动规律的应用-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一物理必修第二册同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

素养提升课二　平抛运动规律的应用 　　　　第五章　抛体运动 学习目标 1.熟练掌握平抛运动的规律，会分析平抛运动与斜面相结合的问题。　 2.能根据问题情境确定平抛运动的临界条件，会计算平抛运动的临界 速度。 提升点二　抛体运动中的临界问题 提升点一　与斜面有关的平抛运动 提升点三　类平抛运动 随堂演练 课时精练 内 容 索 引 提升点一　与斜面有关的平抛运动 索引 1．模型概述 (1)平抛运动与斜面相结合的模型，其特点是做平抛运动的物体落在斜面上，包括两种情况： ①物体从空中抛出落在斜面上； ②从斜面上抛出落在斜面上。 (2)分析思路 在分析该类问题时，除要运用平抛运动的位移和速度规律外，还要充分利用斜面倾角，找出斜面倾角与位移和速度的关系，构建矢量三角形，从而使问题得到解决。 重难诠释 2．两种情况的特点及分析方法对比 　　如图所示，小球以v0＝15 m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上。求这一过程中：(不计空气阻力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) (1)小球在空中的飞行时间t； 答案：2 s　 审题指导：小球垂直撞在斜面上，知道其落到斜面上的速度方向，将速度分解。 例1 典题应用 将小球垂直撞在斜面上的速度分解，如图所示： 由图可知θ＝37°，β＝53° 代入数据解得：t＝2 s。 (2)抛出点距撞击点的高度h。 答案： 20 m 审题指导：由竖直速度确定飞行时间和下落高度。 　　如图甲是首钢滑雪大跳台又称“雪飞天”，是2022年北京冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，中国运动员在滑雪比赛中取得优异成绩。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型，跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从A点水平飞出，落到斜坡上的B点。A、B两点间的竖直高度h＝45 m，斜坡与水平面的夹角α＝37°，不计空气阻力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)。求： (1)运动员水平飞出时初速度v0的大小； 答案：20 m/s　 例2 (2)运动员落到B点时瞬时速度v1的大小和方向。 答案：10 m/s，方向斜向右下方，与水平方向夹角的正切值为1.5 规律方法 巧解斜面上的平抛运动 1．物体的抛出点和落点都在斜面上时，首先考虑位移的分解。 2．物体垂直于斜面或与斜面成某一角度落到斜面上时，首先考虑速度的分解。　　 针对练1.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为 A．tan θ B．2tan θ √ 针对练2. (2022·威海高一检测)如图所示，在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球，经t1时间落到斜面上B点处，若在A点将此小球以速度0.5v水平抛出，经t2落到斜面上的C点处，以下判断正确的是 A．t1∶t2＝4∶1 B．AB∶AC＝4∶1 C．AB∶AC＝2∶1 D．t1∶t2＝ ∶1 √ 索引 提升点二　抛体运动中的临界问题 索引 1．常见的“三种”临界特征 (1)有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程中存在着临界点。 (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，这个极值点往往是临界点。 重难诠释 2．平抛运动临界极值问题的分析方法 (1)确定研究对象的运动性质。 (2)根据题意确定临界状态。 (3)确定临界轨迹，画出轨迹示意图。 (4)应用平抛运动的规律，结合临界条件列方程求解。 　　(2022·宿迁高一检测)水平地面上有一高h＝4.2 m的竖直墙，现将一小球以v0＝6.0 m/s的速度垂直于墙面水平抛出，已知抛出点与墙面的水平距离s＝3.6 m、离地面高H＝5.0 m，不计空气阻力，不计墙的厚度。g取10 m/s2。求： (1)小球碰墙点离地面的高度h1； 答案：3.2 m　 例3 典题应用 (2)小球碰墙时小球的速度大小； 答案：6 m/s　 平抛运动在竖直方向上的分速度 vy＝gt＝10×0.6 m/s＝6 m/s 根据平行四边形定则知，小球碰墙时的速度 (3)为使小球能越过竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足的条件。 答案：v0≥9.0 m/s 若小球恰好能越过竖直墙，则竖直方向有 H－h＝ 水平方向，有v0t1≥s 解得v0≥9.0 m/s。 针对练1. 如图所示，窗子上、下沿间的高度H＝1.6 m，墙的厚度d＝0.4 m，某人在离墙壁距离L＝1.4 m、距窗子上沿h＝0.2 m处