第2章 第2节 平抛运动-【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教师用书（鲁科版2019）

第2节　平抛运动 【素养目标】 物理观念 知道平抛运动的概念、特点及性质。 科学思维 能应用分解的方法研究和分析平抛运动，能应用平抛运动规律解决相关的实际问题。 科学探究 通过实验探究核对频闪照相分析，知道平抛运动的特点，提高观察分析能力。 科学态度与责任 能通过对平抛运动特点的研究，能认识物理学是人们有意识探究而形成的对自然现象的描述与解释。 一、平抛运动 1．定义：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，只在重力作用下所做的运动。 2．运动轨迹：平抛运动是匀变速曲线运动，轨迹是抛物线。 学生用书第46页 3.实验探究(演示器如图所示) ⇒ ⇒ 二、平抛运动的规律 1．速度变化规律(如图所示) (1)水平分速度：vx＝v0。 (2)竖直分速度：vy＝gt。 (3)合速度：v＝；速度偏向角：任意时刻速度方向与水平方向的夹角tan θ＝＝。 2．位移变化规律(如图所示) (1)水平分位移：x＝v0t。 (2)竖直分位移：y＝gt2。 (3)合位移：s＝， 位移偏向角：任意时刻位移方向与水平方向的夹角tan α＝＝。 1．判断正误 (1)平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。(　√　) (2)平抛运动是曲线运动，故物体受到的力的方向一定不断变化。(　×　) (3)平抛运动物体的速度、加速度都随时间增大。(　×　) (4)在同一地区的同一高度，所有做平抛运动的物体的加速度都相同。(　√　) (5)如果下落时间足够长，平抛运动物体的速度方向可以变为竖直方向。(　×　) 2．链接实景 网球场上，运动员多次从同一高度以不同的水平速度击出网球。若网球均落在同一水平面上，每次网球在空中运动的时间相同吗？击出去的网球在空中运动的位移是否相同？ 提示：　时间相同，位移的大小、方向都不相同。 知识点一　对平抛运动的理解 如图所示，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？ 提示：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)飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？运动轨迹如何？ 提示：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，轨迹是抛物线。 1．物体做平抛运动的条件：物体的初速度v0沿水平方向，只受重力作用，两个条件缺一不可。 学生用书第47页 2.平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动。 3．平抛运动的三个特点 (1)理想化特点：平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力。 (2)匀变速特点：平抛运动的加速度恒定，即始终等于重力加速度。 (3)速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图所示。 4．平抛运动的轨迹：由x＝v0t，y＝gt2得y＝x2，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线。 (多选)关于平抛物体的运动，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．平抛物体的运动是匀变速运动 D．平抛物体的运动是变加速运动 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，故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，故C正确，D错误。] 理解平抛运动的两个要点 (1)做平抛运动的物体只受重力作用，其加速度恒为g，所以由牛顿第二定律可知是匀变速运动。 (2)重力与初速度方向不在一条直线上，物体做曲线运动。所以平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，其轨迹为一条抛物线。　　 针对练1.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．平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动与竖直方向上的竖直下抛运动 D．平抛运动是加速度恒为g的匀变速曲线运动 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；平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，C错误。] 针对练2.某人水平抛出一个小球，抛出的初速度为v1，3 s末小球落到水平地面时的速度为v2。忽略空气阻力，下列四个图中能够正确反映抛出时刻1 s末、2 s末、3 s末速度的矢量示意图的是 (　　) D　[平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动，可知水平方向的分速度不变，则抛出时刻1 s末、2 s末、3 s末速度的矢量末端在同一竖直线上，竖直方向