2018屆高考物理主題一曲線運動與萬有引力定律1.1拋體運動1.1.4平拋運動學案粵教版.docx

1.1.4平拋運動學習目標核心提煉1.通過實驗探究，初步掌握平拋運動的處理方法。1個概念平拋運動1個方法運動的合成與分解1個規(guī)律平拋運動的規(guī)律2.會用運動的合成與分解的方法分析平拋運動。3.掌握平拋運動的規(guī)律，會用平拋運動的規(guī)律解決實際問題。一、平拋運動觀圖助學如圖是柯受良駕駛汽車飛躍黃河的照片，汽車沿水平方向飛躍黃河，忽略汽車所受的空氣阻力，汽車做什么性質(zhì)的運動？1.定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，僅在重力作用下物體所做的運動。2.平拋運動的特點(1)初速度沿水平方向。(2)只受重力作用。3.平拋運動的性質(zhì)：加速度為g的勻變速曲線運動。理解概念判斷下列說法是否正確。(1)平拋運動物體的速度方向時刻變化，加速度方向也可能時刻變化。()(2)平拋運動是曲線運動，但不是勻變速運動。()(3)做平拋運動的物體每秒內(nèi)速度增量相等。()二、平拋運動的研究方法及規(guī)律觀圖助學如圖是研究平拋運動的閃光照片，請思考：(1)分析曲線運動的基本思路和方法是什么？(2)有人說：“平拋運動的物體初速度越大，下落得越快?！睂?？1.研究方法：采用運動分解的方法，將平拋運動分解為豎直方向的自由落體運動和水平方向的勻速直線運動。2.平拋運動的時間：由ygt2得t，可知平拋運動時間只與下落高度有關，與初速度無關。3.平拋運動的速度(1)水平方向：vxv0豎直方向：vygt(2)合速度4.平拋運動的位移(1)水平方向：xv0t。豎直方向：ygt2。(2)合位移5.平拋運動的軌跡：由xv0t，ygt2得yx2，為拋物線方程，其運動軌跡為拋物線。6.平拋運動的兩個推論(1)平拋運動某一時刻速度與水平方向夾角為，位移與水平方向夾角為，則tan 2tan 。證明：因為tan ，tan ，所以tan 2tan 。(2)做平拋運動的物體在任意時刻瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點。證明：如圖所示，P點速度的反向延長線交OB于A點，則OBv0t，ABgt2v0t?？梢夾BOB。理解概念判斷下列說法是否正確。(1)平拋運動的物體初速度越大，下落得越快。()(2)平拋運動物體的速度方向與水平方向的夾角越來越大，若足夠高，速度方向最終可能豎直向下。()(3)水平拋出的樹葉做平拋運動。()平拋運動的理解觀察探究如圖1所示，一人正練習投擲飛鏢，如果忽略空氣阻力，請思考：圖1(1)飛鏢投出后，其加速度的大小和方向是否變化？(2)飛鏢的運動是勻變速運動，還是變加速運動？(3)飛鏢在相等的時間內(nèi)速度的變化量有什么特點？答案(1)加速度為重力加速度g，大小和方向均不變。(2)勻變速運動。(3)都相等。探究歸納1.平拋運動的特點(1)速度特點：平拋運動的速度大小和方向都不斷變化，故它是變速運動。(2)軌跡特點：平拋運動的運動軌跡是曲線，故它是曲線運動。(3)加速度特點：平拋運動的加速度為自由落體加速度。2.平拋運動的速度變化如圖2所示，由vgt知，任意兩個相等的時間間隔內(nèi)速度的變化量相同，方向豎直向下。圖2試題案例例1 關于平拋運動，下列說法中正確的是()A.平拋運動是一種變加速運動B.做平拋運動的物體加速度隨時間逐漸增大C.做平拋運動的物體每秒內(nèi)速度增量相等D.做平拋運動的物體每秒內(nèi)位移增量相等解析平拋運動是勻變速曲線運動，其加速度為重力加速度g，故加速度的大小和方向恒定，在t時間內(nèi)速度的改變量為vgt，因此可知每秒內(nèi)速度增量大小相等、方向相同，選項A、B錯誤，C正確；由于水平方向的位移xv0t，每秒內(nèi)水平位移增量相等，而豎直方向的位移hgt2，每秒內(nèi)豎直位移增量不相等，所以選項D錯誤。答案C平拋運動是曲線運動，但加速度不變，是勻變速曲線運動。針對訓練1 (多選)關于平拋運動，下列說法中正確的是()A.平拋運動是勻變速曲線運動B.做平拋運動的物體，在任何相等的時間內(nèi)速度的變化量都是相等的C.平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動D.水平拋出的羽毛做平拋運動解析平拋運動只受重力作用，做加速度為g的勻變速曲線運動，可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，因此A、B、C正確；水平拋出的羽毛還受空氣阻力，不做平拋運動，故D錯誤。答案ABC平拋運動的規(guī)律及應用觀察探究如圖3所示為小球水平拋出后，在空中做平拋運動的運動軌跡。圖3(1)小球做平拋運動，運動軌跡是曲線，為了便于研究，我們應如何建立坐標系？(2)以拋出時為計時起點，求t時刻小球的速度大小和方向。(3)以拋出時刻為計時起點，求t時刻小球的位移大小和方向。答案(1)一般以初速度v0的方向為x軸的正方向，豎直向下的方向為y軸的正方向，以小球被拋出的位置為坐標原點建立平面直角坐標系。(2)如圖，初速度為v0的平拋運動，經(jīng)過時間t后，其水平分速度vxv0，豎直分速度vygt。根據(jù)運動的合成規(guī)律可知，小球在這個時刻的速度(即合速度)大小v，設這個時刻小球的速度與水平方向的夾角為，則有tan 。(3)如圖，水平方向：xv0t豎直方向：ygt2合位移：s合位移方向：tan (表示合位移方向與水平方向之間的夾角)。探究歸納1.研究平拋運動問題的一般思路(1)把平拋運動分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動。(2)分別運用兩個分運動的運動規(guī)律去求分速度、分位移等，再合成得到平拋運動的速度、位移等。這種處理問題的方法可以變曲線運動為直線運動，變復雜運動為簡單運動，使問題的解決過程得到簡化。2.平拋運動的規(guī)律(1)平拋運動的時間：t，只由高度決定，與初速度無關。(2)水平位移(射程)：xv0tv0，由初速度和高度共同決定。(3)落地速度：v，與水平方向的夾角為，tan ，落地速度由初速度和高度共同決定。試題案例例2 (2018江門高一檢測)(多選)有一物體在離水平地面高h處以初速度v0水平拋出，落地時的速度為v，豎直分速度為vy，水平射程為l，不計空氣阻力，則物體在空中飛行的時間為()A. B.C. D.解析由lv0t得物體在空中飛行的時間為，故A正確；由hgt2，得t，故B錯誤；由vy以及vygt，得t，故C錯誤；由于豎直方向為初速度為0的勻變速直線運動，故ht，所以t，故D正確。答案AD針對訓練2 (2018梅州高一檢測)游樂場內(nèi)兩支玩具槍在同一位置先后沿水平方向各射出一顆子彈，打在遠處的同一個靶上。A為甲槍子彈留下的彈孔，B為乙槍子彈留下的彈孔，兩彈孔在豎直方向上相距h，如圖4所示，不計空氣阻力。關于兩槍射出的子彈初速度大小，下列判斷正確的是()圖4A.甲槍射出的子彈初速度較大B.乙槍射出的子彈初速度較大C.甲、乙兩槍射出的子彈初速度一樣大D.無法比較甲、乙兩槍射出的子彈初速度的大小解析子彈被射出后做平拋運動，水平方向有xv0t，豎直方向有ygt2，由以上兩式得y，由于y乙y甲，故v0乙vBvC，tAtBtCB.vAvBvC，tAtBtCC.vAvBtBtCD.vAvBvC，tAtBtC解析根據(jù)平拋運動規(guī)律，水平方向xv0t，豎直方向ygt2，由于xAxByByC，因此，平拋運動時間tAtBtC，平拋運動的初速度vAvBt1 B.t3t2C.t4t3 D.t1t4解析由g(sin )t，可得t1，而t4t3，選項C錯誤，D正確；由于t2t2，t3t2，選項A錯誤，B正確。答案BD11.物體做平拋運動，在它落地前的1 s內(nèi)它的速度與水平方向夾角由30變成60，取g10 m/s2。求：(1)平拋運動的初速度v0；(2)平拋運動的時間；(3)平拋時的高度。解析(1)假定軌跡上A、B兩點是落地前1 s內(nèi)的始、終點，畫出軌跡圖，如圖所示。對A點：tan 30對B點：tan 60tt1 s由解得t0.5 s，v05 m/s。(2)運動總時間tt1 s1.5 s。(3)高度hgt211.25 m。答案(1)5 m/s(2)1.5 s(3)11.25 m12.如圖8所示，一小球從平臺上水平拋出，恰好落在平臺前一傾角為53的斜面頂端并剛好沿斜面下滑，已知平臺到斜面頂端的