(讲义)第2章 第4节 生活中的抛体运动-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册(鲁科版2019)

第4节　生活中的抛体运动 [核心素养·明目标] 核心素养 学习目标 物理观念 (1)掌握抛体运动的概念。 (2)知道斜抛运动的特点是初速度方向斜向上(或斜向下)，只受重力作用，其运动轨迹是抛物线。 科学思维 知道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成，同时向学生渗透等效替代的思想。 科学探究 探究理想情况下斜抛物体的射程问题，定性地了解初速度和抛射角的改变对射程的影响。 科学态度与责任 了解日常生活和生产中的斜抛运动，能用运动合成与分解的方法处理实际问题，有在生活中应用物理知识的意识。 1．抛体运动：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。 2．斜抛运动 (1)斜抛运动的定义 将物体以一定的初速度沿斜上方(或斜下方)抛出去，仅在重力作用下所做的运动。 (2)斜抛运动的特点 ①初速度：具有一定的初速度v0，初速度的方向斜向上(或斜向下)。 ②受力情况：物体只受重力作用，加速度为重力加速度g，重力与速度方向不在一条直线上。 (3)斜抛运动的分解 如图所示，我们把斜向上的初速度v0分解为水平方向和竖直方向的两个分速度v0x和v0y，这样斜抛运动就可以分解成以下两个分运动： ①水平方向：由于不受外力作用，分运动为匀速直线运动，速度大小为v0cos_θ。 ②竖直方向：加速度为g的竖直上抛运动，初速度大小为v0sin_θ。 (4)斜抛运动是加速度为重力加速度的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线。 　做斜上抛运动的物体，到达最高点时的速度和加速度的方向是怎样的？ 提示：速度水平方向、加速度竖直向下。 思考辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。 (×) (2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。 (√) (3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。 (√) (4)斜上抛运动的物体到达最高点时，速度为零。 (×) 考点1　斜抛运动 体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等(如图所示)，都可以看作是斜上抛运动。 链球　　铅球　　铁饼　　　标枪 以抛出的铅球为例： (1)铅球离开手后，如不考虑空气阻力，其受力情况、速度有何特点？ (2)铅球在最高点的速度是零吗？ 提示：(1)不考虑空气阻力，铅球在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，加速度为g，其初速度不为零，初速度方向斜向上方。 (2)不是。由于铅球在水平方向做匀速运动，所以铅球在最高点的速度等于水平方向的分速度。 1．受力特点 斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动，因此物体仅受重力，其加速度为重力加速度g。 2．运动特点 物体具有与水平方向存在夹角的初速度，仅受重力，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线。 3．速度变化特点 (1)水平方向：速度不变。 (2)竖直方向：加速度为g，速度均匀变化，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt，方向均竖直向下。 (3)最高点的速度：不为零且等于水平方向的分速度。 【典例1】　(多选)关于物体的斜抛运动，下列说法正确的是(　　) A．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 B．可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 C．是加速度a＝g的匀变速曲线运动 D．到达最高点时，速度为零 思路点拨：解答本题时应把握以下两点： (1)斜抛运动的分解可以有多种方法。 (2)做斜抛运动的物体只受重力作用，是匀变速曲线运动。 ABC　[根据运动的合成与分解，可以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竖直上抛运动，也可以分解为沿初速度方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，选项A、B正确；斜抛运动的初速度v0斜向上，加速度为g，竖直向下，初速度与加速度方向不在同一直线上，因此是匀变速曲线运动，选项C正确；做斜抛运动的物体到达最高点时竖直方向的分速度为0，但仍有水平方向的分速度，选项D错误。] 斜抛运动的特点 (1)斜抛运动的物体上升时间和下落时间相等，从轨迹最高点将斜抛运动分成的前后两段运动具有对称性。 (2)最高点的竖直分速度为零，水平分速度不为零。 1．一小球从水平地面以v0斜抛而出，最后又落回同一水平面，不计空气阻力，在下列图中能正确表示速度矢量的变化过程的是(　　) A　　　　　　B C　　　　　　D C　[斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，所以速度变化量的方向可以由Δv＝gt来判断，因此Δv的方向应竖直向下，表示任意两时刻速度的有向线段末端的连线保持竖直，故选项C正确。] 考点2　射程与射高 在体育课上进行定点投篮训练，不考虑空气阻力，在某次训练中，篮球的运动轨迹为虚线，没有投入篮中。 试问：(1)保持球抛出方向不变，增加球出手时的速度能投进吗？ (2)增加