粵教版必修2 第一章 第五節(jié)　斜拋運動 學案.doc

第五節(jié)斜拋運動1將物體以一定的初速度沿斜上方(或斜下方)拋出去，物體僅在重力作用下所做的運動叫斜拋運動。2斜拋運動可看成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動的合運動。3在斜拋運動中，物體達到的最大高度叫做射高，從拋出點到落地點的水平距離叫做射程。一、斜拋運動(1)定義：將物體用一定的初速度沿斜上方(或斜下方)拋出去，僅在重力作用下物體所做的運動叫做斜拋運動。(2)斜拋運動可以看成是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋(或豎直下拋)運動的合運動。二、斜拋運動的分解及規(guī)律1斜拋運動的分解斜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豎直上拋運動。圖1512位移公式(位置坐標)水平位移：xv0cos_t。豎直位移：yv0sin tgt2。3速度公式水平速度：vxv0cos_。豎直速度：vyv0sin_gt。三、射程與射高以及彈道曲線1射程與射高(1)飛行時間：斜拋運動中，從物體被拋出到落地所用的時間叫做飛行時間，t。(2)射程：在斜拋運動中，從物體被拋出的地點到落地點間的水平距離叫射程，xv0cos_t。(3)從拋出點的水平面到物體運動軌跡最高點間的高度差叫射高，y。2彈道曲線(1)概念：當物體以一定速度斜向上拋出，在空氣中實際飛行的軌跡。(2)特點：彈道曲線不是拋物線，由于物體在空氣中受阻力的影響，使彈道曲線的升弧和降弧不再對稱，升弧長而平伸，降弧短而彎曲。1自主思考判一判(1)斜拋運動是變加速曲線運動。()(2)將物體以某一初速度斜向上拋出，物體一定做斜拋運動。()(3)初速度越大，斜拋物體的射程越大。()(4)拋射角越大，斜拋物體的射程越大。()(5)所有拋體運動都是勻變速運動。()(6)斜拋運動和平拋運動的加速度相同。()2合作探究議一議(1)奧運會上，林丹與李宗偉的決賽堪稱羽毛球比賽的經典，林丹將李宗偉的扣球輕輕向上一挑，羽毛球落在了對方的場地內。被林丹斜向上挑出的羽毛球是做斜拋運動嗎？提示：不是斜拋運動；被斜向上挑出的羽毛球除了受到重力以外，還受到了不可忽略的空氣阻力作用。(2)學校運動會上，有一項比賽項目是投擲鉛球，當鉛球以什么角度投擲時，才能運動的最遠？圖152提示：投擲角為45時最遠。(3)做斜拋運動的物體在最高點的速度為零嗎？若不為零，你能根據(jù)斜拋運動的規(guī)律求出物體在最高點的速度嗎？提示：做斜拋運動的物體在最高點的速度不為零，由于物體在水平方向做勻速直線運動，速度vxv0xv0cos ，所以在最高點物體的速度大小為v0cos ，方向水平。斜拋運動的特點典例(多選)關于物體的斜拋運動，下列說法正確的是()a可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動b可以分解為沿初速度方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動c是加速度ag的勻變速曲線運動d到達最高點時，速度為零思路點撥解答本題時應把握以下兩點：(1)斜拋運動的分解可以有多種方法。(2)做斜拋運動的物體只受重力作用，是勻變速曲線運動。解析根據(jù)運動的合成與分解，可以將斜拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動，也可以分解為沿初速度方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，選項a、b正確；斜拋運動的初速度v0斜向上，加速度為g，豎直向下，初速度與加速度方向不在同一直線上，因此是勻變速曲線運動，選項c正確；做斜拋運動的物體到達最高點時豎直方向的分速度為0，但仍有水平方向的分速度，選項d錯誤。答案abc掌握斜拋運動特點的兩點注意(1)斜拋運動是加速度為g的勻變速曲線運動，運動軌跡是拋物線，通常利用運動的合成與分解的方法“化曲為直”，對斜拋運動進行分析。(2)在學習的時候還要把握好斜拋運動的對稱性。1(多選)關于斜拋運動，下列說法正確的是()a斜拋物體的上升過程與下降過程經歷的時間相等b斜拋物體的上升過程與下降過程經過同一高度的兩點時速度相同c斜拋物體的上升過程和下降過程水平位移相等d斜拋物體的上升過程與下降過程的軌跡關于過最高點的豎直線對稱解析：選acd根據(jù)斜拋運動的對稱性可知選項a、c、d正確；斜拋物體的上升過程與下降過程經過同一高度的兩點時，速度大小相等，但方向一個斜向上，一個斜向下，故選項b錯誤。2關于斜拋運動，下列說法中正確的是()a斜拋運動是一種不受任何外力作用的運動b斜拋運動是曲線運動，它的速度方向不斷改變，不可能是勻變速運動c任意兩段時間內的速度大小變化相等d任意兩段相等時間內的速度變化相等解析：選d斜拋運動是指將物體以一定的初速度沿斜上方拋出，物體只在重力作用下的運動，故a錯誤；做斜拋運動的物體因為初速度方向與重力方向不共線，同時又因為物體只受重力作用，產生的重力加速度是恒定不變的，所以斜拋運動是勻變速曲線運動，故b錯誤；根據(jù)加速度的定義式可得vgt，所以在相等的時間內速度的變化相等，故c錯誤，d正確。斜拋運動的規(guī)律及應用1分析方法將斜拋運動沿水平方向和豎直方向分解，根據(jù)分運動分析飛行時間、射程、射高，如圖153所示：圖1532公式推導飛行時間：t射高：h射程：sv0cos t3射高、射程、飛行時間隨拋射角變化的比較物理量表達式與關系45且增大射高hh增大增大射程ss增大減小飛行時間tt增大增大典例電腦控制果蔬自動噴灌技術被列為全國節(jié)水灌溉示范項目，在獲得經濟效益的同時也獲得了社會效益。從該技術水管中射出的水流軌跡呈現(xiàn)一道道美麗的弧線，如果水噴出管口的速度是20 m/s，管口與水平方向的夾角為45，空氣阻力不計，試計算水的射程和射高各為多少？(g取10 m/s2)思路點撥解答本題可按以下流程分析：解析水的豎直分速度vyv0sin 4510 m/s，上升的最大高度h m10 m。水在空中的飛行時間為t22 s。水的水平分速度vxv0cos 4510 m/s。水平射程svxt102 m40 m。答案40 m10 m斜拋運動問題的分析技巧(1)斜拋運動問題可用運動的合成與分解進行分析，即水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動。(2)運動時間及射高由豎直分速度決定，射程由水平分速度和運動時間決定。(3)由拋出點到最高點的過程可逆向看做平拋運動來分析。1.如圖154所示，從距離墻壁為l的水平地面上的a點，以初速度v0、拋射角45斜向上拋出一球，球恰好在上升到最高點時與墻相碰，被水平反彈回來，落到地面上的c點，且oc，則球被墻反彈后的速度v的大小與初速度v0的大小之比為()圖154a12b.1c1d.4解析：選d斜拋運動以其頂點為界，可以分成上升和下降兩個過程，這兩個過程有一定對稱性。下降過程實際上就是以水平分速度v0cos 為初速度的平拋運動。如果小球上升到最高點與墻壁碰撞后速度的大小不變，仍為v0cos ，則小球碰撞后做平拋運動，軌跡形狀與上升時相同，即從b到a，再把b到a的過程與b到c的過程相比較，根據(jù)它們水平位移之比，可得反彈速度vv0cos v0，即。2.如圖155所示，做斜上拋運動的物體到達最高點時速度v24 m/s，落地時速度vt30 m/s，g取10 m/s2。求：圖155(1)物體拋出時速度的大小和方向。(2)物體在空中的飛行時間。(3)射高h和水平射程s。解析：(1)根據(jù)斜拋運動的對稱性，物體拋出時的速度與落地時的速度大小相等，故v030 m/s，設與水平方向夾角為 ，則cos ，故37。(2)由(1)知，豎直方向的初速度為vy m/s18 m/s故飛行時間t22 s3.6 s。(3)射高h m16.2 m水平射程s2v224 m86.4 m。答案：(1)30 m/s與水平方向成37夾角斜向上(2)3.6 s(3)16.2 m86.4 m1從炮口發(fā)射的炮彈在空中運動的軌跡為()a嚴格的拋物線b圓弧c彈道曲線 d以上說法都不對解析：選c炮彈在空中飛行時由于受空氣阻力，所以其軌跡不是嚴格的拋物線，而是彈道曲線，故c正確。2關于斜拋運動的性質，下列說法中正確的是()a是勻速運動b是勻變速運動c是變加速運動d不同物體的斜拋運動具有不同的運動性質解析：選b斜拋運動是勻變速曲線運動，故b對。3斜拋運動可分解為()a水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動b水平方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動c水平方向的勻變速直線運動和豎直方向的自由落體運動d沿初速度方向的勻速直線運動和豎直方向的豎直上拋運動解析：選b若將斜拋運動按水平方向和豎直方向正交分解，兩分運動分別為勻速直線運動和豎直上拋運動，故a、c錯誤，b正確；若沿初速度方向分解出一勻速直線運動，則另一分運動為豎直方向的自由落體運動，故d錯誤。4.如圖1是斜向上拋出的物體的運動軌跡，c點是軌跡最高點，a、b是軌跡上等高的兩個點。下列敘述中正確的是(不計空氣阻力)()圖1a物體在c點的速度為零b物體在a點的速度與在b點的速度相同c物體在a點、b點的水平分速度等于物體在c點的速度d物體在a、b兩點的豎直分速度相同解析：選c斜拋運動水平方向是勻速直線運動，豎直方向是豎直上拋，所以a錯、c對，在a、b兩點的豎直分速度方向不同，故b、d錯誤。5(多選)下列關于做斜拋運動的物體速度改變量的說法中正確的是(g9.8 m/s2)()a拋出后一秒內物體速度的改變量要比落地前一秒內的小b在到達最高點前的一段時間內，物體速度的變化要比其他時間慢一些c即使在最高點附近，每秒鐘物體速度的改變量也等于9.8 m/sd即使在最高點附近，物體速度的變化率也等于9.8 m/s2解析：選cd由于斜拋運動在運動過程中只受重力作用，其加速度為g9.8 m/s2，所以在任何相等的時間內速度的改變量都相等，故a、b錯誤。任何位置每一秒鐘的速度改變量均為vgt9.8 m/s，其速度變化率為v/tg9.8 m/s2，故c、d正確。6. (多選)如圖2所示，從地面上同一位置拋出兩小球a、b，分別落在地面上的m、n點，兩球運動的最大高度相同。空氣阻力不計，則()圖2 ab的加速度比a的大bb的飛行時間比a的長cb在最高點的速度比a在最高點的大db在落地時的速度比a在落地時的大解析：選cd在同一位置拋出的兩小球，不計空氣阻力，在運動過程中的加速度等于重力加速度，故a、b的加速度相等，選項a錯誤；根據(jù)hgt2，兩球運動的最大高度相同，故兩球飛行的時間相等，選項b錯誤；由于b的射程大，根據(jù)水平方向勻速運動的規(guī)律xvt，故b在最高點的速度比a的大，選項c正確；根據(jù)豎直方向自由落體運動，a、b落地時在豎直方向的速度相等，b的水平速度大，速度合成后b在落地時的速度比a的大，選項d正確。7關于斜拋運動中的射程，下列說法中正確的是()a初速度越大，射程越大b拋射角越大，射程越小c初速度一定時，拋射角越大，射程越小d拋射角一定時，初速度越大，射程越大解析：選d斜拋運動中的射程，是由初速度和拋射角共同決定的，只知道初速度變化或拋射角變化，無法確定射程變化的大小，故a、b錯誤；初速度一定時，若拋射角小于45，隨拋射角的增大，射程變大；若拋射角大于45，隨拋射角的增大，射程減小，故拋射角為45時，射程最大，c錯誤；拋射角一定時，射程隨初速度增大而增大，隨初速度減小而減小，故d正確。8.如圖3所示，在地面的a點用彈弓以va的速度射出一石子，方向與水平地面成角，石子落在樓頂上的b點，此時石子的速度為vb，不計阻力，以下說法正確的是()圖3a若在b點以與vb大小相等、方向相反的速度投出石子，則石子將落在a點b若在b點以與va大小相等，與vb方向相反的速度投出石子，則石子將落在a點c若在b點以與vb大小相等、方向相反的速度投出石子，則石子將落在a點的右側d若在b點以與va大小相等，與vb方向相反的速度投出石子，則石子將落在a點的右側解析：選a如果沒有樓頂?shù)淖钃?，石子運動的軌跡將是如圖所示的拋物線，石子在c點落地，這條拋物線關于過頂點的直線pq對稱，即石子經過兩側的對稱點時，速度大小相等，即vc與va大小相等，vb與vd大小相等。9某人在地面以大小為20 m/s、方向與水平地面成30角的速度，上拋一個物體，此物體運動到最高點所用的時間是(g取10 m/s2)()a2 s b0.5 sc4 s d1 s解析：選d斜拋運動在豎直方向以v0sin 即10 m/s做豎直上拋運動，所以物體運動到最高點的時間t s1 s。所以選d。10. (多選)如圖4所示，在水平地面上的a點以v1速度跟地面成角射出一彈丸，恰好以v2速度垂直穿入豎直墻壁上的小孔b，下面說法正確的是()圖4a在b點以跟v2大小相等的速度，跟v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上的a點b在b點以跟v1大小相等的速度，跟v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上的a點c在b點以跟v1大小相等的速度，跟v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上的a點左側d在b點以跟v1大小相等的速度，跟v2方向相反射出彈丸，它必定落在地面上的a點右側解析：選ac物體以v1斜拋后，其水平方向為勻速直線運動，則v1cos v2，若在b點以大小為v2，方向與v2方向相反的初速度射出彈丸，則彈丸做平拋運動，應落在a點，故選項a正確。若在b點以跟v1大小相等的速度沿v2反方向射出彈丸，則因v1v2，彈丸將落在a點左側，故選項c正確。11世界上最窄的海峽是蘇格蘭的塞爾海峽，