第一章 第四节 生活和生产中的抛体运动（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（粤教版2019）

第四节　生活和生产中的抛体运动 课程内容要求 核心素养提炼 1.会用运动的合成与分解方法分析一般抛体运动． 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：认识抛体运动，理解抛体运动规律，会用运动合成与分解的方法分析抛体运动． 2．科学思维：能用抛体运动的规律分析生产、生活中的抛体运动． 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． [对应学生用书P17] 1．抛体运动的方向：初速度方向_斜向上或_斜向下_． 2．运动性质：由于物体只受重力，所以抛体运动是匀变速曲线运动． 3．分析方法：斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动的合运动． 4．初速度：水平方向：vx＝v0cos θ； 竖直方向：vy＝v0sin θ. [思考] 标枪被掷得远近，除了力度外，还与哪些因素有关？ 提示　投掷角度． [对应学生用书P17] 探究点　一般的抛体运动 如图所示是一座音乐喷泉．由喷泉射出来的每一个水滴的运动都可以看作是斜抛运动． (1)类似于平抛运动，可用何种方法研究斜抛运动？ 提示　将斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动． (2)当水滴运动到最高点时其速度和加速度的特点？ 提示　在最高点速度方向沿水平方向与重力加速度方向垂直． 1．斜抛运动的规律 (1)速度规律 水平速度：v0x＝v0cos θ. 竖直速度：v0y＝v0sin θ－gt. t时刻的速度大小为v＝ . (2)位移规律 水平位移：x＝v0xt＝v0t cos θ. 竖直位移：y＝v0t sin θ－gt2. t时间内的位移大小为s＝，与水平方向成α角，且tan α＝. 2．射高和射程 (1)斜抛运动的飞行时间：t＝＝. (2)射高：h＝＝. (3)射程：s＝v0cosθ·t＝＝， 对于给定的v0，当θ＝45°时，射程达到最大值，smax＝. [特别提醒] 从平抛运动角度理解斜抛运动 斜抛运动是将物体以速度v0斜向上或斜向下抛出，物体只在重力作用下运动．斜上抛运动的运动轨迹如图所示，我们可以看到，若物体做斜上抛运动，则其运动到最高点时，速度为水平方向，后面的运动就是一个平抛运动．我们在分析斜上抛运动过程时，采用逆向思维，斜抛运动的上升阶段可以看成一个由最高点发出的平抛运动，由此可以看出斜抛运动可以看成由两个完全对称的平抛运动组成．因此斜抛运动过程轨迹、速度大小、时间等都具有对称性，我们在分析斜抛运动问题时可以结合平抛运动来分析． 但在通常研究中将斜上抛运动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．由于竖直上抛过程中运动有对称性，由此也可以知道斜上抛运动过程也具有对称性． 环保人员在一次检查时发现，有一根排污管正在向外满口排出大量污水．这根管道水平设置，管口离地面有一定的高度，如图所示．现在，环保人员只有一把卷尺，请问需要测出哪些数据就可大致估测该管道的排污量？写出测量每秒排污体积的表达式． 解析　设水从管口落到地面的时间为t，竖直方向的位移为h，水平方向的位移为L，则有h＝gt2，L＝vt.设管口直径为D，联立解得V＝.可见，需要测量D、L、h. 答案　需测量管口的直径D，水平方向的位移L，竖直方向的位移h. V＝ [训练1]　如图所示为新加坡著名喷水雕塑，若水从喷水口中水平喷出，忽略空气阻力及水之间的相互作用，下列说法中正确的是(　　) A．喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越短 B．喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近 C．喷水速度一定，喷水口高度越高，水喷得越近 D．喷水口高度一定，无论喷水速度多大，水从喷出到落入池中的时间都相等 D　[由题意可将水的运动看成平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，则竖直方向有h＝gt2，得t＝，可知水从喷出到落入池中的时间由喷水口高度决定，与喷水速度无关，所以喷水口高度一定，运动时间一定，故A错误，D正确．水平方向有x＝v0t＝v0 ，则知喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越远，喷水速度一定，喷水口高度越高，水喷得越远，故B、C错误．] [训练2]　(多选)刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名．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儿，面片儿便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8 m，面团离锅上沿最近的水平距离为0.4 m，锅的直径为0.4 m．若削出的面片儿落入锅中，则面片儿的水平初速度可能是(g取10 m/s)(　　) A．0.8 m/s　　　　　 B．1.2 m/s C．1.8 m/s D．3.0 m/s BC　[根据h＝gt2得，t＝＝ s＝0.4 s．因为平抛运动的水平位移0.