第五章 章末素养提升（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一物理必修第二册教师用书（人教版 浙江）

章末素养提升 DIWUZHANG 第五章 1 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 再现 素养知识 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 再现 素养知识 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 再现 素养知识 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 再现 素养知识 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，培养学生的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 　一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风力突然变为零，则其运动的轨迹可能是 例1 提能 综合训练 √ 当有水平向右的风力时，合力斜向右下方，轨迹向右弯曲，风力变为零时，合力向下，轨迹向下弯曲，且轨迹不能突变，故C项正确。 　(2024·金华市高一期末)各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100 kg的货物正在沿水平方向以4 m/s的速度向右匀速运动，同时又使货物竖直向上做匀加速运动，其竖直方向的速度—时间关系图像如图乙所示，下列说法正确的是 A.2 s末货物的速度大小为7 m/s B.货物的运动轨迹是图丙中的抛物线Q C.货物所受的合力大小为150 N D.0到2 s末这段时间内，货物的合位移大小为3 m 例2 √ 2 s末货物的竖直分速度为3 m/s，水平分速度为4 m/s，因此合速度大小为v==5 m/s，A错误； 由于竖直方向做匀加速运动，水平方向做匀速运动，故货物的加速度方向竖直向上，指向轨迹的凹侧，因此货物的运动轨迹是题图丙中的抛物线P，B错误； 由题图乙可知，货物的加速度大小a== m/s2=1.5 m/s2，因此货物所受的合力大小F=ma=100×1.5 N=150 N，C正确； 0到2 s末这段时间内，竖直方向位移大小等于题图乙中图像与时间轴围成的面积，即y= m=3 m，水平方向位移x=vxt=4×2 m=8 m，因此合位移大小s== m，D错误。 　(2024·杭州市长河高级中学高一期末)如图所示，一质点以某一速度v0从斜面(斜面足够长)底端斜向上抛出，落到斜面上时速度v方向水平向左。现将该质点以2v0的速度从斜面底端沿相同方向抛出，则质点两次落到斜面上时 A.落点不同，速度方向相同 B.落点相同，速度方向不同 C.落点相同，速度方向相同 D.落点不同，速度方向不同 例3 √ 采用逆向思维，质点做平抛运动；若质点做 平抛运动落在斜面上，速度方向与水平方向 的夹角正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的2倍，由于位移方向不变，则速度方向不变。将该质点以2v0的速度从斜面底端沿相同方向抛出，根据上述推论知，两次落到斜面上的速度方向相同，由于两次初速度不同，则落点不同，故A正确，B、C、D错误。 　(多选)(2023·宁波市余姚中学高二期中)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 则有v==v0，故A错误； C点时小球的竖直速度为vCy=v0tan θ=v0，则从A到C用时为tAC==，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，竖直速度为vBy=v0×2tan θ =v0，从C到B点所用时间tCB==，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。 　(多选)(2024·杭州市第四中学高一期末)某次排球比赛中，排球场示意图如图所示，场地长18 m，网高2.2 m，某队员在距网水平距离为5.6 m、距地面3.0 m高处将排球沿垂直网的方向水平击出，排球恰好过网。排球可视为质点，重力加速度大小g取10 m/s2，不计空气阻力，则 A.排球被击出的速度大小为7.2 m/s B.排球被击出的速度大小为14 m/s C.排球落在对方场地内 D.排球落在对方场地底线之外 例5 √ √ 排球从被击出到恰好过网所用的时间为t1= = s=0.4 s，排球被击出的速度大小为v0== m/s=14 m/s，故A错误，B正确； 排球从被击出到落地所用的时间为t2== s= s，排球从被击出到落地的水平位移大小为x2=v0t2=14 m≈10.8 m<9 m+5.6 m，即排球落在对方场地内，故C正确，D错误。 　如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力mg和恒定的浮力F的作用，且F=。如果物体从M点以水平初速度v0开始运动，最后落在N点，MN间的竖直高度为h，其中g为重力加速度，则下列说法正确的是 A.从M运动到N的时间为 B.M与N之间的水平距离为v0 C.从M运动到N的轨迹不是抛物线 D.减小水平初速度v0，运动时间将变长 例6 √ 根据题意可知，物体水平方向不受力，以v0做匀速直线运动，竖直方向上，由牛顿第二定律有mg-F=ma，解得a=g，竖直方向做匀加速直线运动，可知物体做类平抛运动，则从M运动到N的轨迹是抛物线，竖直方向上有h=at2，解得t=，可知运动时间与初速度大小无关，故A、C、D错误； 设M与N之间的水平距离为x，由平抛运动规律得x=v0，故B正确。 总结提升 1.类平抛运动的概念 凡是合外力恒定且垂直于初速度方向的运动都可以称为类平抛运动。 2.类平抛运动的特点 (1)初速度的方向不一定是水平方向，合力的方向也不一定是竖直向下，但应与初速度方向垂直。 (2)加速度不一定等于重力加速度g，但应恒定不变。 总结提升 3.类平抛运动的分析方法 (1)类平抛运动可看成是初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向的由静止开始的匀加速直线运动的合运动。 初速度v0方向上：vx=v0，x=v0t。 合外力方向上：a=，vy=at，y=at2。 (2)处理类平抛运动的方法和处理平抛运动的方法类似，但要分析清楚加速度的大小和方向。 $ 章末素养提升 物理 观念 曲线运动 定义 物体运动的轨迹是曲线的运动 特点 ①轨迹是曲线；②曲线运动的速度方向时刻在改变；③曲线运动一定是变速运动 速度的 方向 质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向 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不在同一直线上时，物体做曲线运动 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平行四边形定则 抛体运动 定义 以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力作用，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 平抛运动 定义 初速度沿水平方向的抛体运动 特点 ①初速度沿水平方向；②只受重力作用 性质 加速度为g的匀变速曲线运动 规律 ①在水平方向上的分运动是匀速直线运动 ②在竖直方向上的分运动是自由落体运动 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tan θ=2tan α 类平抛 运动 合外力恒定且垂直于初速度方向的运动都可以称为类平抛运动 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，培养学生的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 例1　一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风力突然变为零，则其运动的轨迹可能是(　　) 答案　C 解析　当有水平向右的风力时，合力斜向右下方，轨迹向右弯曲，风力变为零时，合力向下，轨迹向下弯曲，且轨迹不能突变，故C项正确。 例2　(2024·金华市高一期末)各种大型的货运站中少不了悬臂式起重机。如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为100 kg的货物正在沿水平方向以4 m/s的速度向右匀速运动，同时又使货物竖直向上做匀加速运动，其竖直方向的速度—时间关系图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　) A.2 s末货物的速度大小为7 m/s B.货物的运动轨迹是图丙中的抛物线Q C.货物所受的合力大小为150 N D.0到2 s末这段时间内，货物的合位移大小为3 m 答案　C 解析　2 s末货物的竖直分速度为3 m/s，水平分速度为4 m/s，因此合速度大小为v==5 m/s，A错误；由于竖直方向做匀加速运动，水平方向做匀速运动，故货物的加速度方向竖直向上，指向轨迹的凹侧，因此货物的运动轨迹是题图丙中的抛物线P，B错误；由题图乙可知，货物的加速度大小a== m/s2=1.5 m/s2，因此货物所受的合力大小F=ma=100×1.5 N=150 N，C正确；0到2 s末这段时间内，竖直方向位移大小等于题图乙中图像与时间轴围成的面积，即y= m=3 m，水平方向位移x=vxt=4×2 m=8 m，因此合位移大小s== m，D错误。 例3　(2024·杭州市长河高级中学高一期末)如图所示，一质点以某一速度v0从斜面(斜面足够长)底端斜向上抛出，落到斜面上时速度v方向水平向左。现将该质点以2v0的速度从斜面底端沿相同方向抛出，则质点两次落到斜面上时(　　) A.落点不同，速度方向相同 B.落点相同，速度方向不同 C.落点相同，速度方向相同 D.落点不同，速度方向不同 答案　A 解析　采用逆向思维，质点做平抛运动；若质点做平抛运动落在斜面上，速度方向与水平方向的夹角正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的2倍，由于位移方向不变，则速度方向不变。将该质点以2v0的速度从斜面底端沿相同方向抛出，根据上述推论知，两次落到斜面上的速度方向相同，由于两次初速度不同，则落点不同，故A正确，B、C、D错误。 例4　(多选)(2023·宁波市余姚中学高二期中)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 答案　BC 解析　C点时小球的速度分解如图 则有v==v0，故A错误； C点时小球的竖直速度为vCy=v0tan θ=v0，则从A到C用时为tAC==，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，竖直速度为vBy=v0×2tan θ=v0，从C到B点所用时间tCB==，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。 例5　(多选)(2024·杭州市第四中学高一期末)某次排球比赛中，排球场示意图如图所示，场地长18 m，网高2.2 m，某队员在距网水平距离为5.6 m、距地面3.0 m高处将排球沿垂直网的方向水平击出，排球恰好过网。排球可视为质点，重力加速度大小g取10 m/s2，不计空气阻力，则(　　) A.排球被击出的速度大小为7.2 m/s B.排球被击出的速度大小为14 m/s C.排球落在对方场地内 D.排球落在对方场地底线之外 答案　BC 解析　排球从被击出到恰好过网所用的时间为t1== s=0.4 s，排球被击出的速度大小为v0== m/s=14 m/s，故A错误，B正确；排球从被击出到落地所用的时间为t2== s= s，排球从被击出到落地的水平位移大小为x2=v0t2=14 m≈10.8 m<9 m+5.6 m，即排球落在对方场地内，故C正确，D错误。 例6　如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力mg和恒定的浮力F的作用，且F=。如果物体从M点以水平初速度v0开始运动，最后落在N点，MN间的竖直高度为h，其中g为重力加速度，则下列说法正确的是(　　) A.从M运动到N的时间为 B.M与N之间的水平距离为v0 C.从M运动到N的轨迹不是抛物线 D.减小水平初速度v0，运动时间将变长 答案　B 解析　根据题意可知，物体水平方向不受力，以v0做匀速直线运动，竖直方向上，由牛顿第二定律有mg-F=ma，解得a=g，竖直方向做匀加速直线运动，可知物体做类平抛运动，则从M运动到N的轨迹是抛物线，竖直方向上有h=at2，解得t=，可知运动时间与初速度大小无关，故A、C、D错误；设M与N之间的水平距离为x，由平抛运动规律得x=v0，故B正确。 1.类平抛运动的概念 凡是合外力恒定且垂直于初速度方向的运动都可以称为类平抛运动。 2.类平抛运动的特点 (1)初速度的方向不一定是水平方向，合力的方向也不一定是竖直向下，但应与初速度方向垂直。 (2)加速度不一定等于重力加速度g，但应恒定不变。 3.类平抛运动的分析方法 (1)类平抛运动可看成是初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向的由静止开始的匀加速直线运动的合运动。 初速度v0方向上：vx=v0，x=v0t。 合外力方向上：a=，vy=at，y=at2。 (2)处理类平抛运动的方法和处理平抛运动的方法类似，但要分析清楚加速度的大小和方向。 学科网（北京）股份有限公司 $