2022年人教版高中物理教案-高中物理力學(xué)和電磁學(xué)系統(tǒng)復(fù)習(xí)之四拋體運(yùn)動(dòng)

1、高中物理力學(xué)和電磁學(xué)系統(tǒng)復(fù)習(xí)之四拋體運(yùn)動(dòng) 學(xué)問梳理 1曲線運(yùn)動(dòng) 1 曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向：曲線上該點(diǎn)的切線方向；其速度方向時(shí)刻轉(zhuǎn)變,是變速運(yùn)動(dòng)；2 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體所受合外力不為零,且合外力的方向 加速 度方向 與速度方向不在一條直線上；如物體所受合外力為恒力,做勻變速曲線 運(yùn)動(dòng)；合外力為變力, 做加速度轉(zhuǎn)變的曲線運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)物體受到的合外力與速度方 向成銳角時(shí), 物體運(yùn)動(dòng)速率將增大； 當(dāng)合外力方向與速度方向成鈍角時(shí),物體運(yùn) 動(dòng)速率將減??；2運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1 分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是一種等效替代關(guān)系,運(yùn)動(dòng)的合成與分解是討論曲線運(yùn) 動(dòng)的一種基本方法；2 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 等時(shí)性：各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)

2、受的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)經(jīng)受的時(shí)間相等；獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參加幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,不受其他分運(yùn) 動(dòng)影響；3 運(yùn)動(dòng)的合成分解運(yùn)算法就：運(yùn)動(dòng)的合成分解即物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度的合成分解,因它們都是矢量,都遵從平行四邊形定就；3平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 平拋運(yùn)動(dòng)：將一物體水平拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)；性質(zhì)：加速度為當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭 的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中水平速度不變,只是豎直速度不斷增大,合速度大小、方向時(shí)刻轉(zhuǎn)變；設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0,建立坐標(biāo)系如圖41；4斜拋運(yùn)動(dòng) 1 定義：將物體用肯定的初速度沿斜上方拋出去,僅在重力作用下物體所 做的運(yùn)動(dòng)；2 做斜拋運(yùn)動(dòng)的條件：初速度不為零,且與

3、水平方向成肯定角度 90 ；只受重力作用；3 斜拋運(yùn)動(dòng)的分解：斜拋運(yùn)動(dòng)可以看作是一個(gè)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng) 和一個(gè)豎直方向上的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)；4 斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向上為 Oy軸,水平方向?yàn)?Ox軸,拋體就在 Oxy平面上做具有恒定加速度的曲線運(yùn)動(dòng),如圖 42 所示；設(shè)拋體的初速度為 v0,拋射角為 ,就可把 v0 在所建立的坐標(biāo)系中分解為水 平方向的分速度 v0cos 和豎直方向的分速度 v0sin ； 位置坐標(biāo)：在拋出后 t 秒末的時(shí)刻,物體的位置坐標(biāo)為： 兩個(gè)分速度公式： vxv0cos , vyv0sin gt ；合速度：,合速度方向跟水平方向的夾角 由

4、tan =打算；5 射程與射高在斜拋運(yùn)動(dòng)中,從物體被拋出的地點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離叫射程；從拋出點(diǎn)的水平面到物體運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)的高度叫射高；從物體被拋出到落地所用的時(shí)間叫飛行時(shí)間； 飛行時(shí)間：斜拋物體從被拋出到落地,在空中的飛行時(shí)間 T 可以依據(jù)位 置坐標(biāo)方程求得,由于當(dāng) t=T 時(shí), y=0,就 v0Tsin 1/2gT 2=0 解得 T=2v0sin /g ； 射高：用 Y表示,明顯射高等于豎直上拋分運(yùn)動(dòng)的最大高度,即 Y= v0 2sin 2/2g ； 射程：用 X表示,由水平方向分運(yùn)動(dòng)的位移公式,可得射程為 X=v0cos T,即 X=v0 2sin2 /g ；以上三式說明,斜拋物體飛行

5、時(shí)間、射高和射程均由拋射的初始量 v0、 所 打算；只要初速度 v0的大小和方向已經(jīng)確定,那么該斜拋物體的飛行時(shí)間 T、射 高 Y、射程 X也就惟一確定了；命題猜測(cè)1運(yùn)用曲線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的條件來分析判定物體運(yùn)動(dòng)的可能性；2運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)分析,如小船渡河問題；3分析拋體運(yùn)動(dòng)與生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)等聯(lián)系的簡潔問題,如飛車表演、炮彈發(fā)射、跳傘、跳高、跳遠(yuǎn)；例題精析題型一 曲線運(yùn)動(dòng)的判定【例 1】如圖 43 所示,物體在恒力 F 作用下沿曲線從 A 運(yùn)動(dòng)到 B,這時(shí)突然使它所受的力反向而大小不變 即由 F 變?yōu)?F ,在此力作用下,物體以后的運(yùn)動(dòng)情形,以下說法正確選項(xiàng) A物體可能沿曲線 B

6、a運(yùn)動(dòng)B物體可能沿直線 Bb 運(yùn)動(dòng)C物體可能沿曲線 Bc 運(yùn)動(dòng)D物體可能沿原曲線由 B返回 A 【解析】物體在 A點(diǎn)時(shí)的速度 vA沿 A 點(diǎn)的切線方向,物體在恒力 F 作用下沿曲線 AB運(yùn)動(dòng),此力 F 必有垂直于 vA的重量,即力 F 只可能為圖中所示的各種方向之一；當(dāng)物體到達(dá) B 點(diǎn)時(shí),即時(shí)速度 vB沿 B 點(diǎn)的切線方向,這時(shí)受力 F=F , 即 F 只可能為圖中所示的方向之一；可知物體以后只可能沿曲線 Bc運(yùn)動(dòng)；【答案】 C 【點(diǎn)評(píng)】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其軌跡向合外力所指的一方彎曲,如已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,可判定出合外力的大致方向；題型二 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析曲線運(yùn)動(dòng)【例 2】在抗洪搶險(xiǎn)中

7、,戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人,假設(shè)江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度為v1,摩托艇在靜水中的航速為v2, 戰(zhàn)士救人的地點(diǎn) A離岸邊最近處 O的距離為 d,如戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸,就摩托艇登陸的地點(diǎn)離 O點(diǎn)的距離為 【解析】摩托艇要想在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)對(duì)岸,其劃行方向要垂直于江岸,摩托艇實(shí)際的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于水的劃行運(yùn)動(dòng)和隨水流的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),垂直于江岸方向的運(yùn)動(dòng)速度為 v2,到達(dá)江岸所用時(shí)間 t=d/v 2；沿江岸方向的運(yùn)動(dòng)速度是水速v1在相同的時(shí)間內(nèi),被水沖下的距離,即為登陸點(diǎn)距離0 點(diǎn)距離 s=v1t= d v1/v 2；【答案】 C 題型三 平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用【例 3】平拋一物體,當(dāng)拋

8、出 1 秒后它的速度方向與水平方向成 45 角,落地時(shí)的速度方向與水平方向成 60 角,就 A初速度為 10 ms B落地速度 15 ms C開頭拋出時(shí)距地面的高度 20 m D、水平射程 13 m 【答案】 A 題型四 斜拋運(yùn)動(dòng)物體的射程和射高【例 4】物體以速度 v0 拋出做斜拋運(yùn)動(dòng),就 A,在任何相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量是相同的B可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)C,射高和射程都取決于 v0的大小Dv0 很大,射高和射程可能很小【解析】斜拋運(yùn)動(dòng)整個(gè)過程中加速度恒為g,為勻變速運(yùn)動(dòng),故相等時(shí)間內(nèi)速度變化肯定相同； 由斜拋運(yùn)動(dòng)的兩分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)知 B錯(cuò)誤；射高與射程不僅取決

9、 于 v0的大小仍取決于拋出速度 v0 與水平方向的夾角大小,故 C錯(cuò)誤, D正確；【答案】 AD 【點(diǎn)評(píng)】把握好斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),懂得斜拋運(yùn)動(dòng)的兩分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,本類題目是不難分析的；題型五 平拋運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)的探究【例 5】如圖 4-4 所示,在討論平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),小球沿軌道滑下,離開軌道末端時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B 同時(shí)自由下落,轉(zhuǎn)變整個(gè)裝置的高度 H做同樣的試驗(yàn),發(fā)覺位于同一高度的 驗(yàn)現(xiàn)象說明白 A 球在 離開軌道后 A水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng) B水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) C豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng) D豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)A、B 兩球總是同時(shí)落地,該

10、實(shí)【解析】轉(zhuǎn)變高度做試驗(yàn),并發(fā)覺 A、B 兩球仍同時(shí)落地,只能說明 A 球的豎直分運(yùn)動(dòng)與 B 球自由落體運(yùn)動(dòng)的情形相同,故 C正確；【答案】 C 【點(diǎn)評(píng)】該題的設(shè)計(jì)思路及題型的變形辨析,正是高考題型的流行設(shè)計(jì),請(qǐng)予以特殊品嘗；平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法, 用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法討論平拋運(yùn)動(dòng),要依據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性懂得平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)；摸擬操練即水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和1物體在大小不變的合外力作用下運(yùn)動(dòng),那么關(guān)于這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),以下 說法錯(cuò)誤選項(xiàng) A可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng) B可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C可能做非勻變速運(yùn)動(dòng) D可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)2一個(gè)質(zhì)點(diǎn)只受一個(gè)恒力作用,其不行能的運(yùn)動(dòng)狀

11、態(tài)為 A類斜拋運(yùn)動(dòng) B變速直線運(yùn)動(dòng)C、勻速圓周運(yùn)動(dòng) D 作類平拋運(yùn)動(dòng) 3下面關(guān)于兩個(gè)互成夾角 0 90 的直線運(yùn)動(dòng)的合成說法中,不正 確的是 A兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng),就它們的合運(yùn)動(dòng)也肯定是直線運(yùn)動(dòng) B兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),就它們的合運(yùn)動(dòng)也肯定是勻速直線運(yùn)動(dòng) C兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),就它們的合運(yùn)動(dòng)也肯定是初 速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) D兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是初速不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),它們的合運(yùn)動(dòng)可能是勻加速曲線運(yùn)動(dòng) 4雨滴由靜止開頭下落,遇到水平方向吹來的風(fēng),以下說法中正確選項(xiàng) A風(fēng)速越大,雨滴下落的時(shí)間越長 B雨滴著地時(shí)的速度與風(fēng)速無關(guān) C雨滴下落時(shí)間與風(fēng)速無關(guān) D雨滴做直線運(yùn)動(dòng) 5

12、執(zhí)行救災(zāi)任務(wù)的飛機(jī)逆風(fēng)做水平勻速直線運(yùn)動(dòng),相隔 05s 先后釋放形狀和質(zhì)量相同的兩箱救災(zāi)物資1 和 2,假設(shè)風(fēng)力保持不變,這兩箱物資在開頭下落的一段時(shí)間內(nèi),地上的人將看到 A1 號(hào)箱在 2 號(hào)箱的正下方 B兩箱間的水平距離保持不變 C兩箱間的水平距離越來越大 D兩箱間的水平距離越來越小6關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力,以下說法中正確選項(xiàng) A物體受到恒定合外力作用時(shí),肯定作勻速直線運(yùn)動(dòng) B物體受到變化的合外力作用時(shí),它的運(yùn)動(dòng)速度大小肯定變化 C物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),合外力方向肯定與瞬時(shí)速度方向垂直D全部曲線運(yùn)動(dòng)的物體,所受的合外力肯定與瞬時(shí)速度方向不在一條直線 上7在做“ 討論平拋運(yùn)動(dòng)”的試驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一軌道

13、運(yùn)動(dòng),通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡、 為了能較精確地描畫運(yùn)動(dòng)軌跡, 下面列出一些操作要求：1 通過調(diào)劑使斜槽的末段保持水平 2 每次釋放小球的位置必需不同 3 每次必需由靜止釋放小球 4 記錄小球位置用的木條 或凹槽 每次必需嚴(yán)格地等距離下降5 小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙 或方格紙 相接觸6 將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線在以下選項(xiàng)中你認(rèn)為正確的選項(xiàng)是 不計(jì)空氣阻力 A、126 B、135 C245 D236 8初速為 v0、拋射角為 的拋射體 A到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為零 B到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的加速度為零 C到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間與從最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)同高的位置所需時(shí)間相同 D速度先

14、減小后增大,落回與拋出點(diǎn)同高的位置時(shí)速度相等 答案點(diǎn)撥 1D 只有當(dāng)合外力為零時(shí),物體才做勻速直線運(yùn)動(dòng) 2C 受恒力肯定做勻變速運(yùn)動(dòng),但可為直線也可為曲線 3A 初速和加速度分別合成起來,看其夾角如何 4C 雨滴豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),不受水平運(yùn)動(dòng)的影響,合運(yùn)動(dòng)是水平和豎直的合成, 由于合力與初速度不在同一條直線上,線 所以雨滴的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲5C 兩物箱水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng), 兩箱間的水平距離,隨時(shí)間不斷增大 6A 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力方向與速度方向不在同始終線上,但二 者不肯定垂直；物體受到變力作用速度大小不肯定變化,如勻速圓周運(yùn)動(dòng) 7B 只有斜槽的末端保持水平,小球才具有水平初速度,其運(yùn)動(dòng)才是平拋 運(yùn)動(dòng),每次由靜止釋放小球, 是為了使小球具有相同的初速度假如小球在運(yùn)動(dòng)過程中與木板上的白紙相接觸就會(huì)轉(zhuǎn)變它的運(yùn)動(dòng),便不是平拋運(yùn)動(dòng), 故1 、3 、5 選項(xiàng)正確、 在2 中,每次釋放小球的位置必需相同,以保證小球有相同的水 平初速度；在 4 中