第五章 抛体运动 章末素养提升-（配套课件）2023-2024学年高一新教材物理必修第二册 【步步高】学习笔记（人教版）浙江

DIWUZHANG 第五章 章末素养提升 再现素养 知识 物理 观念 曲线运动 定义 物体运动的_____是_____的运动 特点 ①轨迹是_____；②曲线运动的___________时刻在改变；③曲线运动一定是_____运动 速度的 方向 质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的___________ 做曲线运动的条件 当物体所受的合力的方向与它的速度方向_______ __________时，物体做曲线运动 轨迹 曲线 曲线 速度方向 变速 切线方向 不在同 一直线上 物理 观念 运动的合成与分解 由分运动求合运动的过程，叫作运动的合成 由合运动求分运动的过程，叫作运动的分解 运动的合成与分解遵循_________________ 抛体运动 定义 以 将物体抛出， 在空气阻力 的情况下，物体只受 作用，这时的运动叫作抛体运动 分类 ①竖直上抛；②竖直下抛；③平抛；④斜抛 平行四边形定则 一定的速度 可以忽略 重力 物 理 观念  平抛 运动 定义 初速度沿_____方向的抛体运动 特点 ①初速度沿_____方向； ②只受_____作用 性质 加速度为g 的__________曲线运动 规律 ①在水平方向上的分运动是___________运动 ②在竖直方向上的分运动是____________运动 两个重 要推论 做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过水平位移的中点 做平抛运动的物体在某时刻，设其速度与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为α，则___________ 类平抛 运动 合外力_____且_____于初速度方向的运动都可以称为类平抛运动 水平 水平 重力 匀变速 匀速直线 自由落体 tan θ＝2tan α 恒定 垂直 科学 思维 物理建模 将运动分解为沿合力方向的匀加速直线运动和垂直合力方向的匀速直线运动，两个分运动彼此独立、互不影响，且与合运动具有等时性 通过分解平抛运动，学生加强“化曲为直、化繁为简”的思想 逆向思维解决抛体运动 把运动过程的“末态”当成“初态”来反向研究问题的方法 逻辑推理 有约束条件的平抛运动 平抛临界问题 抛体运动规律的综合应用 科学 探究 1.参与小船渡河、蜡块运动的探究，体验科学探究的一般过程 2.利用对比分析方法或频闪技术得到运动轨迹 3.通过合作探究平抛运动的规律，培养学生探究精神和合作精神 科学态度与责任 1.通过平抛运动规律的实践应用，意识到物理规律在现实生活中的重要作用，增强知识与实际生活联系的能力，增强对物理学习的兴趣，体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦 2.逐步树立严谨科学的实验态度和正确的人生观 提能综合 训练 　(2023·湖南卷)如图(a)，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是 A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B.谷粒2在最高点的速度小于v1 C.两谷粒从O到P的运动时间相等 D.两谷粒从O到P的平均速度相等 例1 √ 抛出的两谷粒在空中均仅受重力 作用，加速度均为重力加速度， 故谷粒1的加速度等于谷粒2的加 速度，A错误； 在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同，故谷粒2运动时间较长，C错误； 两谷粒水平位移相同，但谷粒2运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小，即谷粒2最高点的速度小于v1，B正确； 两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。 例2 　某排球队在某运动会中取得了辉煌的成绩，这离不开教练的悉心指导和运动员们的刻苦训练。如图甲所示是队员们对着竖直墙壁练习垫球的训练示意图。假设某次强化训练时，某队员在离墙4 m处把球在离地高1 m处以与水平方向成θ角垫出，球恰能垂直击中竖直墙上高为3 m的目标圈中心，如图乙所示。重力加速 度g＝10 m/s2，忽略空气阻力， 则θ为 A.37° B.45° C.53° D.74° √ 　(多选)如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则下列说法正确的是 A.可能a球先落在半圆轨道上 B.可能b球先落在斜面上 C.两球不可能同时落在半圆轨道上 和斜面上 D.a球可能垂直落在半圆轨道上 例3 √ √ 斜面底边长是其竖直高度的2倍，即斜面底边长为半圆轨道半径的2倍，将半圆轨道和斜面放在一起，如图，若抛出的速度合适，小球会刚好落在A点，即同时打在斜面上和半圆轨道上；若小球b会落在斜面上A点上方，则小球b会先落在斜面上；若小球b会落在斜面上A点下方，则小球a会先落在半圆轨道上，A、B正确，C错误； 速度的反向延长线过水平位移的中点，若球垂直 打在半圆轨道上，根据几何关系知，速度的反向 延长线必定过圆心，而圆心不可能是水平位移中 点，D错误。 　(多选)(2023·浙江省余姚中学高二校考期中)如图所示，将一小球从倾角θ＝30°的斜面顶端A点以初速度v0水平抛出，落在斜面上的B点，C为小球运动过程中与斜面相距最远的点，CD垂直AB。小球可视为质点，空气阻力不计，则 A.小球在C点的速度大小是2v0 B.小球从A到C点所用时间等于从C到B点所用时间 C.小球在B点的速度与水平方向的夹角正切值是2tan θ D.A、D两点间距离等于D、B两点间距离 例4 √ √ C点时小球的速度分解如图 到达B点时由平抛运动物体在任意时刻(任意位置)，速度与水平方向夹角的正切值为位移与水平方向夹角正切值的2倍可得， 则小球从A到C点所用时间等于从C到B点所用时间，故B、C正确； 由于小球从A到C点所用时间等于从C到B点所用时间，且水平速度不变，则AB中点应位于C点正下方，故D错误。 　如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽d＝3 m，某时刻队伍前排刚到达出口的B端，正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口BC，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度v＝2 m/s，出口BC宽度L＝4 m，D为BC的中点，则以下说法正确的是 A.体育老师只能沿直线AC到达出口 B.体育老师可能沿直线AD到达出口 C.体育老师的速度一定为1.5 m/s D.体育老师到达对面出口的时间可 能大于2 s 例5 √ 由题可知，老师需跑在学生前面且不影响跑操队伍，所以将老师的速度分解为平行BC方向和垂直BC方向，在平行BC方向，老师的速度v2需要大于等于学生的速度，即v2≥2 m/s， 所以老师到达对面出口的时间不能大于2 s， 当老师垂直BC方向的速度大于1.5 m/s时，则会在C点右边到达出口，当老师平行BC的速度为2 m/s，垂直BC的速度为3 m/s时，老师沿AD直线到达出口。故B正确，A、C、D错误。 　如图所示，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x＝3.6 m、离地面高H＝5.0 m，不计空气阻力，不计墙的厚度。重力加速度g取10 m/s2。 (1)求小球碰墙点离地面的高度h1； 例6 答案　3.2 m　 小球在碰到墙前做平抛运动，设小球碰墙前 运动时间为t，由平抛运动的规律有 水平方向上x＝v0t ① 由①②式并代入数据解得h1＝3.2 m。 (2)若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球能越过竖直墙，小球抛出时的初速度v的大小应满足什么条件？ 答案　v≥9.0 m/s 设小球以v1的初速度抛出时，小球恰好沿墙的上沿越过墙，小球从抛出至运动到墙的上沿历时t1， 由平抛运动的规律有水平方向x＝v1t1 ③ 由③④式并代入数据可得v1＝9.0 m/s，所以小球越过墙要满足初速度v≥9.0 m/s。 BENKEJIESHU 本课结束 更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.com 则tan θ＝＝1，即θ＝45°，故选B。 将排球运动的逆过程看作是平抛运动，则运动时间t＝＝ s＝ s 抛出时的竖直速度vy＝gt＝2 m/s 水平速度vx＝＝ m/s＝2 m/s 则从A到C用时为tAC＝＝， 则有v＝＝v0，故A错误； C点时小球的竖直速度为vCy＝v0tan θ＝v0， 竖直速度为vBy＝v0×2tan θ＝v0， 从C到B点所用时间tCB＝＝， 学生通过出口的时间t＝＝2 s， 老师在垂直BC方向的速度v1≥＝1.5 m/s， 所以老师的速度v0≥≥2.5 m/s， 竖直方向上H－h1＝gt2 ② 竖直方向有H－h＝gt12 ④ $$