第一章 习题课 平抛规律的应用（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（教科版必修2）

第一章　 习题课　平抛规律的应用 学习目标 1.能熟练运用平抛运动规律解决斜面上的平抛运动问题和与其他运动形式相综合的问题. 2.能准确把握平抛运动中涉及的方向问题. 内容索引 Ⅰ重点知识探究 Ⅱ 当堂达标检测 重点知识探究 Ⅰ 一、与斜面结合的平抛运动问题 跳台滑雪是勇敢者的运动.在利用山势特别建造的跳台上，运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观，示意图如图1所示.请思考： (1)运动员从斜坡上的A点水平飞出，到再次落到斜 坡上的B点，根据斜面倾角可以确定运动员位移的 方向还是运动员速度的方向？ 答案　位移的方向 答案 导学探究 图1 (2)运动员从斜面上的A点水平飞出，到运动员再次落到斜面上，他的竖直分位移与水平分位移之间有什么关系？ 答案 答案　 ＝tan θ 知识深化 常见的两类情况 1.顺着斜面抛：如图2所示，物体从斜面上某一点水平抛出以后又重新落在斜面上，此时平抛运动物体的合位移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角.结论有： (1)速度方向与斜面夹角恒定； (2)水平位移和竖直位移的关系：tan θ＝ 图2 (3)运动时间t＝ 2.对着斜面抛：做平抛运动的物体垂直打在斜面上，此时物体的合速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾角.如图3所示. 结论有：(1)速度方向与斜面垂直； (2)水平分速度与竖直分速度的关系：tan θ＝ 图3 (3)运动时间t＝ 例1　女子跳台滑雪等6个新项目已加入2014年冬奥会.如图4所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆.设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0＝20 m/s，落点在斜坡底的B点，斜坡倾角θ＝37°，斜坡可以看成一斜面，不计空气阻力.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6， cos 37°＝0.8)求： (1)运动员在空中飞行的时间t. 答案 解析 图4 答案　3 s 解析　运动员由A点到B点做平抛运动，则水平方向的位移x＝v0t 竖直方向的位移y＝ (2)A、B间的距离s. 答案 解析 答案　75 m 解析　由题意知sin 37° 得A、B间的距离s＝ ＝75 m. 归纳总结 1.物体从斜面顶端顺着斜面抛，又落于斜面上，已知位移的方向，所以要分解位移. 2.从斜面上开始又落于斜面上的过程中，速度方向与斜面平行时，物体到斜面距离最远. 例2　如图5所示，以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为(不计空气阻力，g取9.8 m/s2) √ 答案 解析 图5 解析　把平抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，抛出时只有水平初速度v0，垂直地撞在斜面上时，既有水平方向的分速度v0，又有竖直方向的分速度vy.物体速度的竖直分量确定后，即可求出物体飞行的时间. 如图所示，把末速度分解成水平方向的分速度v0和竖直方向的分速度vy， 归纳总结 物体做平抛运动时垂直落在斜面上，是速度与斜面垂直，而不是位移垂直于斜面.所以要分解速度. 二、平抛运动与其他运动形式的综合 平抛运动与其他运动形式(如匀速直线运动、竖直上抛运动、自由落体运动等)的综合题目的分析中要注意平抛运动与其他运动过程在时间上、位移上、速度上的相关分析. 例3　如图6所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时其速度方向恰好沿斜面方向，然后沿斜面无摩擦滑下，下列图中的图像描述的是物体沿x方向和y方向运动的速度—时间图像，其中正确的是 √ 答案 解析 图6 解析　0～tP段，水平方向：vx＝v0恒定不变，竖直方向：vy＝gt； tP～tQ段，水平方向：vx＝v0＋a水平t，竖直方向：vy＝vPy＋a竖直t(a竖直＜g)，因此选项A、B、D均错误，C正确.故选C. 图7 例4　如图7所示，在一次空地演习中，离地H高处的飞机发射一颗炮弹，炮弹以水平速度v1飞出，欲轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2竖直向上发射炮弹进行拦截，设飞机发射炮弹时与拦截系统的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v1、v2的关系应满足 √ 答案 解析 三、类平抛运动及分析方法 如图8所示，质量为m的物体在光滑的水平面上向右以速度v0做匀速直线运动，在t＝0时刻加一个与v0垂直的恒力F作用，则： (1)物体的运动轨迹如何？运动性质是什么？ 答案 导学探究 图8 答案　运动轨迹为抛物线，是匀变速曲线运动. (2)在原来的v0方向上做什么运动？在与v0垂直的方向做什么运动？ 答案　在v0方向上不受外力，做匀速直线运动； 在与v0垂直的方向上，a＝ ，做匀加速直线运动. 知识深化