高中物理第一章拋體運(yùn)動(dòng)4斜拋運(yùn)動(dòng)(選學(xué))講義教科版必修

4斜拋運(yùn)動(dòng)(選學(xué))第一章

拋體運(yùn)動(dòng)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道斜拋運(yùn)動(dòng)，會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的方法分析斜拋運(yùn)動(dòng).2.通過實(shí)驗(yàn)探究斜拋運(yùn)動(dòng)的射高和射程跟初速度和拋射角的關(guān)系，并能將所學(xué)知識應(yīng)用到生產(chǎn)和生活中.內(nèi)容索引重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測檢測評價(jià)達(dá)標(biāo)過關(guān)自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ)自主預(yù)習(xí)一、斜拋運(yùn)動(dòng)1.定義：當(dāng)不考慮空氣的阻力時(shí)，一個(gè)物體沿

拋出后的運(yùn)動(dòng)，叫做斜拋運(yùn)動(dòng).2.軌跡：斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡也是一條

.3.射程：斜拋運(yùn)動(dòng)的射程跟拋射體的

和

有關(guān).(1)拋射角一定時(shí)，初速度越大，射程

.(2)初速度一定時(shí)，當(dāng)拋射角為

時(shí)，射程最大.斜向拋物線拋射角越大45°初速度二、空氣阻力對斜拋運(yùn)動(dòng)的影響當(dāng)斜拋物體的速度較小時(shí)，空氣阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略，此時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡近似為

；當(dāng)斜拋物體的速度很大時(shí)，空氣阻力對運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生很大影響，物體的軌跡形狀

，這種軌跡叫做

.拋物線不對稱彈道1.判斷下列說法的正誤.(1)斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng).(

)(2)斜拋運(yùn)動(dòng)的速度一直在減小.(

)(3)做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體在最高點(diǎn)速度為0.(

)(4)做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上不是勻速直線運(yùn)動(dòng).(

)(5)斜拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng).(

)即學(xué)即用

√××答案×√2.有一小球，從地面以角度(與水平面夾角)θ＝45°，初速度v0＝10m/s拋出，則小球達(dá)到的最大高度為________m，小球落到地面所用的時(shí)間為________s.(取g＝10m/s2，忽略空氣阻力)答案2.5重點(diǎn)探究體育運(yùn)動(dòng)中投擲的鏈球、鉛球、鐵餅、標(biāo)槍(如圖1所示)等都可以視為斜拋運(yùn)動(dòng).我們以運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球?yàn)槔?，分析并回答以下問題：一、斜拋運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)探究圖1(1)鉛球離開手后，如不考慮空氣阻力，其受力情況、速度有何特點(diǎn)？答案答案

不考慮空氣阻力，鉛球在水平方向不受力，在豎直方向只受重力，加速度為g，其初速度不為零，初速度方向斜向上方.(2)將鉛球的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分解，鉛球在水平方向和豎直方向分別做什么運(yùn)動(dòng)？答案

鉛球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng).答案(3)鉛球在最高點(diǎn)的速度是零嗎？答案

不是.由于鉛球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以鉛球在最高點(diǎn)的速度等于水平方向的分速度.1.斜拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：由于斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度是重力加速度，且與速度方向有夾角，因此，斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng).2.斜拋運(yùn)動(dòng)的研究方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解.若物體的初速度為v0，方向斜向上，與水平方向夾角為θ，將初速度v0進(jìn)行分解，則v0x＝v0cosθ，v0y＝v0sinθ(1)水平方向：物體不受外力，始終以v0x做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)豎直方向：受重力作用，物體有向上的初速度v0y，則物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng).知識深化例1關(guān)于斜拋運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是A.物體拋出后，速度增大，加速度減小B.物體拋出后，速度先減小，再增大C.物體拋出后，沿著軌跡的切線方向，先做減速運(yùn)動(dòng)，再做加速運(yùn)動(dòng)，

加速度始終沿著切線方向D.斜拋物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)解析√答案解析

斜拋物體的運(yùn)動(dòng)水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)，拋出后只受重力作用，故加速度恒定.若是斜上拋則豎直分速度先減小后增大，若是斜下拋則豎直分速度一直增大，故A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤.由于斜拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力的作用且與初速度方向不共線，故做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)正確.針對訓(xùn)練

(多選)斜拋運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的共同特點(diǎn)是A.加速度都是gB.運(yùn)動(dòng)軌跡都是拋物線C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間都與拋出時(shí)的初速度大小有關(guān)D.相同時(shí)間內(nèi)速度變化都相等解析√答案√√解析

斜拋運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)都是僅受重力作用的拋體運(yùn)動(dòng)，因此其加速度都是相同的，都為重力加速度，因此選項(xiàng)A、D正確.它們的軌跡均為拋物線，選項(xiàng)B正確.斜拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由豎直方向的分運(yùn)動(dòng)決定，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅與豎直方向上的位移有關(guān)，與初速度無關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.如圖2所示，一炮彈以初速度v0斜向上方飛出炮筒，初速度與水平方向夾角為θ，空氣阻力不計(jì).(1)求解炮彈在空中的飛行時(shí)間、射高和射程；二、斜拋運(yùn)動(dòng)的射程導(dǎo)學(xué)探究圖2答案答案先建立直角坐標(biāo)系，將初速度v0分解為：v0x＝v0cosθ，v0y＝v0sinθ(2)由射程的表達(dá)式，討論影響射程的因素有哪些？答案1.斜拋運(yùn)動(dòng)可以看成是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng).2.斜拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律(以斜向上拋為例，如圖3)(1)水平方向：vx＝v0x＝v0cosθ，x＝vxt＝v0tcosθ.知識深化圖3(2)豎直方向：vy＝v0y－gt＝v0sinθ－gt(5)射高、射程與拋射角的關(guān)系(初速度大小一定)當(dāng)0<θ<45°時(shí)，隨著拋射角的增大，射程增大，射高也增大；當(dāng)θ＝45°時(shí)，射程最大；當(dāng)45°<θ<90°時(shí)，隨著拋射角的增大，射程減小，射高增大；當(dāng)θ＝90°時(shí)，射程為零，射高最大.例2在水平地面上沿與水平方向成α＝37°角的方向，以初速度v0＝20m/s斜向上拋出一物體，求物體從拋出到落地的時(shí)間以及它運(yùn)動(dòng)的最大高度和射程.在初速度大小v0＝20m/s不變的情況下，若要使物體的水平射程最大，拋射角應(yīng)多大？最大射程是多少？(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)答案解析答案

2.4s

7.2m

38.4m

45°

40m解析

根據(jù)豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可求得物體從拋出到落地的時(shí)間物體上升的最大高度斜拋運(yùn)動(dòng)的射程X′＝v0cosα·t＝20×0.8×2.4m＝38.4m設(shè)拋射角為θ，飛行時(shí)間為T，根據(jù)射程與拋射角的關(guān)系得斜拋運(yùn)動(dòng)的對稱性1.時(shí)間對稱：相對于軌跡最高點(diǎn)，兩側(cè)對稱的上升時(shí)間等于下降時(shí)間.2.速度對稱：相對于軌跡最高點(diǎn)，兩側(cè)對稱的兩點(diǎn)速度大小相等.3.軌跡對稱：斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡相對于過最高點(diǎn)的豎直線對稱.歸納總結(jié)達(dá)標(biāo)檢測1.(對斜拋運(yùn)動(dòng)的理解)(多選)關(guān)于斜拋運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力，下列說法中正確的是A.斜拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)B.斜拋運(yùn)動(dòng)的速度一直減小C.斜拋運(yùn)動(dòng)在最高點(diǎn)速度不為零D.斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度是恒定的√解析

做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，加速度為g，水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，豎直方向做加速度為g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，斜上拋運(yùn)動(dòng)速度先減小后增大.在最高點(diǎn)時(shí)有水平速度.故A、C、D正確.答案解析1234√√2.(對斜拋運(yùn)動(dòng)的理解)做斜上拋運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)可以分解為水平和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，下列圖像中正確描述豎直方向上物體運(yùn)動(dòng)的速度的是√答案12343.(斜拋運(yùn)動(dòng)的射高)A、B兩物體初速度相同，A沿與水平方向成θ角的光滑斜面上滑；B與水平方向成θ角斜上拋.它們所能達(dá)到的最大高度分別為HA和HB，則下列關(guān)于HA和HB的大小判斷正確的是A.HA＜HB B.HA＝HBC.HA＞HB D.無法確定答案√解析123412344