内容正文:
章末素养提升
第
一章
素养再现
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 当运动物体所受合外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从____________
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 的作用,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
矢量运算法则
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 合外力恒定且垂直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
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,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
平抛运动的临界问题
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.利用描点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
提能训练
(2025·内江市高一期中)如图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其沿竖直方向的v-t图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的x-t图像如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法正确的是
A.猴子的运动轨迹为曲线
B.猴子在0~2 s内做匀变速直线运动
C.t=0时猴子的速度大小为8 m/s
D.猴子在0~2 s内的加速度大小为4 m/s2
例1
√
根据题图乙、丙可知猴子在竖直方向做初速度大小为8 m/s、加速度大小为4 m/s2的匀减速直线运动,在水平方向做速度大小为4 m/s的匀速直线运动,其合运动为曲线运动,故猴子在0~2 s内做匀变速曲线运动,加速度大小为4 m/s2,选项A正确,B、D错误;
t=0时猴子的速度大小为v0== m/s =4 m/s,故C错误。
(2024·成都市高一检测)消防员在水平地面上使用喷水枪对着火房屋喷水灭火,出水轨迹可简化为图乙,假设该消防员控制水柱恰好垂直击中竖直墙面,此时喷水枪出水口和水平面夹角为60°,不计空气阻力,下列做法仍可能让水柱垂直打到竖直墙面的是
例2
A.喷水枪初速度大小不变,仅改变初速度方向
B.喷水枪初速度方向不变,仅改变初速度大小
C.喷水枪初速度方向不变,仅减小初速度大小,人往后走一定距离
D.喷水枪初速度方向不变,仅增大初速度大小,人向前走一定距离
√
根据题意,设初速度为v0,与水平方向夹角为θ,水柱恰好垂直击中竖直墙面,则有v0sin θ=gt,x=v0cos θ·t,整理可得x=,由上述分析可知,喷水枪初速度大小不变,仅改变初速度方向,例如角度由60°变为30°,水平射程不变,则水柱仍垂直击中竖直墙面,故A正确;
喷水枪初速度方向不变,仅减小初速度大小,水平射程减小,需人向前走一定距离,仅增大初速度大小,水平射程增大,需人往后走一定距离,故B、C、D错误。
如图所示的光滑固定斜面长为l、宽为b、倾角为θ,一物块(可看成质点)从斜面左上方顶点P沿水平方向以v0(未知)射入,恰好从底端右侧Q点离开斜面,已知重力加速度为g,不计空气阻力,物块加速度的大小
a= ,物块由P运动到Q所用的时间t= ,物块由P点水平射入时初速度的大小v0= 。
例3
gsin θ
b
物块所受合力沿斜面向下,所以mgsin θ=ma,解得a=gsin θ,沿斜面方向有l=at2,解得t=,沿水平方向有b=v0t,解得v0=b。
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。
总结提升
(多选)(2024·内江市高一检测)如图所示,在联合军事演习中,离地面H高处的苏-35战机以水平对地速度v1发射一颗炸弹轰炸地面目标P,反应灵敏的中国国家导弹防御系统CNMD同时以初速度v2竖直向上发射一颗炮弹拦截(设此时防御系统与飞机的水平距离为x,炮弹运动过程视为竖直上抛,不计空气阻力),并拦截成功,重力加速度为g,下列说法正确的是
A.从发射到击中炸弹,炮弹运动时间t=
B.从发射到击中炸弹,炮弹运动时间t=
C.拦截位置距地面的高度为h=H-
D.v1、v2的关系应满足v1=v2
例4
√
√
√
不计空气阻力,炸弹做平抛运动,炮弹做竖直上抛运动,炮弹拦截住炸弹时,水平方向满足x=v1t,解得t=,故A错误;
炮弹拦截住炸弹时,竖直方向满足H=gt2+(v2t-gt2),解得t=,故B正确;
拦截位置距地面的高度为h=H-gt2=H-,故C正确;
联立A、B解析中t的表达式,可得v1=v2,故D正确。
食品加工厂包装饺子的一道工序可简化为如图所示模型,饺子离开传送带时与传送带共速,已知饺子抛出点A与接收槽口BC的高度差为h1,槽高为h2,槽壁厚度不计,传送带边缘与接收槽边缘的水平距离分别为x1和x2,现一质量为m的可视为质点的饺子离开传送带。忽略空气阻力,重力加速度为g。
(1)若饺子能落到槽底,求饺子从离开传送带到直接落在槽底的时间t;
例5
答案
饺子离开传送带后做平抛运动,直接落在槽底时,竖直方向有h1+h2=gt2,解得t=
(2)为保证饺子能落入槽口BC内,判断传送带运转速度范围。
答案 x1<v<x2
设饺子在A点速度为v1时,饺子刚好到达C点,则有h1=g,x1=v1t1,解得v1=x1,设饺子在A点速度为v2时,饺子刚好到达B点,则有h1=g,x2=v2t1,解得v2=x2,则为保证饺子能落入槽口BC内,传送带运转速度范围为x1<v<x2。
本课结束
第
一章
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