高中物理必修2 第五章 拋體運(yùn)動(dòng) （2024人教版）

必修二第五章拋體運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)一、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：（1）軌跡：運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線（2）速度方向：觀察做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向（見視頻）除實(shí)驗(yàn)方法外，還有什么方法可以確定物體在某一時(shí)刻的速度方向？若質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)的平均速度的方向由A點(diǎn)指向B點(diǎn)AB當(dāng)B點(diǎn)越來越靠近A點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的平均速度方向?qū)⒃絹碓浇咏麬點(diǎn)的切線方向。當(dāng)B點(diǎn)與A點(diǎn)的距離接近0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的速度方向沿過A點(diǎn)的切線方向明確一個(gè)數(shù)學(xué)概念——曲線的切線。過曲線上的A、B兩點(diǎn)作直線，這條直線叫作曲線的割線。設(shè)想B點(diǎn)逐漸沿曲線向A點(diǎn)移動(dòng)，這條割線的位置也就不斷變化。當(dāng)B點(diǎn)非常非常接近A點(diǎn)時(shí)，這條割線就叫作曲線在A點(diǎn)的切線。第一節(jié)曲線運(yùn)動(dòng)一、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：（1）軌跡：運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線（2）速度方向：

質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向曲線運(yùn)動(dòng)的速度總在變化（大小不一定變化，但方向一定變化），曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。加速度≠0二、物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件：觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡（視頻）物體如果不受力，將靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。那么，你認(rèn)為物體在什么條件下做曲線運(yùn)動(dòng)呢？當(dāng)物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)用飛鏢顯示曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向三、簡單曲線運(yùn)動(dòng)：拋體圓周四、研究曲線運(yùn)動(dòng)的方法：（1）化曲為直（2）化曲為圓【例1】(多選)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在恒力F作用下，在xOy平面內(nèi)從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的軌跡如圖5－1所示，且在A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸平行，則恒力F的方向不可能的是（）ABCA．沿＋x方向；B．沿－x方向；C．沿＋y方向；D．沿－y方向．分析：???√例2：(多選)某質(zhì)點(diǎn)在恒力F的作用下從A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，到達(dá)B點(diǎn)后，改變質(zhì)點(diǎn)的受力情況，其運(yùn)動(dòng)軌跡也隨之改變（b為B點(diǎn)的切線，c為原來的軌跡），則下列說法正確的是（）A立即撤去恒力F，物體可能沿c運(yùn)動(dòng)BF方向不變大小變?yōu)?F，物體可能沿c運(yùn)動(dòng)CF方向不變大小變?yōu)?F，物體可能沿d運(yùn)動(dòng)DF大小不變方向立即反向，物體可能沿a運(yùn)動(dòng)CDBAabcd分析：bd√√課后練習(xí)課后練習(xí)課后練習(xí)課后練習(xí)課后練習(xí)高一年級(jí)物理必修二

第五章拋體運(yùn)動(dòng)第二節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解北京二中雷怡第二節(jié)運(yùn)動(dòng)的合成和分解一、一個(gè)平面運(yùn)動(dòng)的實(shí)例對(duì)類似上述的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該怎樣分析呢？觀察蠟塊的運(yùn)動(dòng)（視頻）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，蠟塊既向上做勻速運(yùn)動(dòng)，又由于玻璃管的移動(dòng)向右做勻速運(yùn)動(dòng)，在黑板的背景前我們看到蠟塊向右上方運(yùn)動(dòng)。）1、定量地研究蠟塊的運(yùn)動(dòng)建立坐標(biāo)系以蠟塊開始勻速運(yùn)動(dòng)的位置為原點(diǎn)O，以水平向右的方向和豎直向上的方向分別為x軸和y軸的方向，建立平面直角坐標(biāo)系（1）確定蠟塊運(yùn)動(dòng)的軌跡設(shè)法寫出蠟塊的坐標(biāo)隨時(shí)間變化的關(guān)系式x＝vxty＝vyt消去t蠟塊的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線（2）蠟塊運(yùn)動(dòng)的速度二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1、合成和分解的物理量是：位移，速度，加速度2、運(yùn)動(dòng)合成分解遵從：平行四邊形法則（矢量運(yùn)算法則）由分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)的過程，叫運(yùn)動(dòng)的合成（compositionofmotion）由合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)的過程，叫運(yùn)動(dòng)的分解（resolutionofmotion）三、運(yùn)動(dòng)合成分解的特點(diǎn)：（1）獨(dú)立性一物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，各自產(chǎn)生效果（不會(huì)因?yàn)槠渌较蛏鲜欠裼羞\(yùn)動(dòng)而影響自己的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)）（2）等效性合運(yùn)動(dòng)

和

各分運(yùn)動(dòng)的總效果

一樣，它可以代替所有的分運(yùn)動(dòng)。（3）等時(shí)性各分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始，同時(shí)結(jié)束北南西東以下專題“小船過河”為有能力同學(xué)自學(xué)內(nèi)容三、小船過河專題：說明——

V船：船對(duì)水的速度

方向：船頭指向V水：水對(duì)岸的速度

方向：平行于岸，一般恒定V合：船對(duì)岸的速度

（1）靜水中，小船以V船渡過河寬為d的河：把V船分解成

一個(gè)垂直于岸的速度V┴和一個(gè)與岸平行的速度V∥

過河時(shí)間：t＝

此時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)情況不變，船對(duì)水的速度是不變的，即V船不變。由于水也在動(dòng)，所以實(shí)際上船對(duì)岸的速度應(yīng)該是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成，即船參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，既向前開，又隨水運(yùn)動(dòng)Ⅰ

過河時(shí)間最短——船頭指向?qū)Π叮?）動(dòng)水中，小船以V船渡過河寬為d的河：Ⅱ到達(dá)正對(duì)岸——合速度指向?qū)Π独阂阎瑢?duì)水的速度V船＝5m/s，水速V水＝3m/s，河寬100m，求（1）到達(dá)正對(duì)岸用時(shí)？此時(shí)船頭和岸的夾角為多少？（2）船過河的最短時(shí)間？此時(shí)船的實(shí)際位移？例：船速和水速恒定，當(dāng)船頭垂直河岸過河時(shí)，1分鐘后到達(dá)對(duì)岸下游240m處的C點(diǎn)，若使船正好到達(dá)正對(duì)岸，歷時(shí)1.25分鐘，求河寬？思考：是否總能到達(dá)正對(duì)岸？能垂直到達(dá)對(duì)岸的條件是：V水<V船易錯(cuò)專題：繩上速度的分解和合成例：小船用繩牽引，牽引速度V，求小船靠岸時(shí)，當(dāng)繩與水平方向夾角為θ時(shí)，船靠岸的速度？VV合V⊥步驟：1找實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向，即合速度2把合速度沿繩和垂直繩分解Why？Why？V⊥Why？V∥四、

速度的分解合成第三節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)拋體運(yùn)動(dòng)：（projectilemotion）

以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力的作用平拋運(yùn)動(dòng)：初速度是沿水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)

思考：平拋運(yùn)動(dòng)與我們之前研究的直線運(yùn)動(dòng)的顯著區(qū)別是什么？如何用實(shí)驗(yàn)來研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)？平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線可以按照把復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)相對(duì)簡單的直線運(yùn)動(dòng)的思路，分別研究物體在豎直方向和水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)一：頻閃照相為了研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，我們應(yīng)該想辦法把運(yùn)動(dòng)物體的位置隨時(shí)間變化的信息記錄下來觀看視頻，頻閃照相記錄平拋運(yùn)動(dòng)的位置“頻閃照相”是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的一種實(shí)驗(yàn)方法．其原理是：攝影在暗室中進(jìn)行．把照相機(jī)固定在地面上，快門是常開的，但是由于沒有光照亮物體，底片并不感光．光源是一只閃光燈，它每隔一定的時(shí)間閃亮一次．光源發(fā)光時(shí)，物體被照亮，底片就記錄下這時(shí)物體的位置，根據(jù)底片可以研究物體的運(yùn)動(dòng)情況．左邊第一個(gè)小球的中心為原點(diǎn)，沿水平向右和豎直向下的方向建立直角坐標(biāo)系將各球中心點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中xy探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)在如圖5.3-2所示的實(shí)驗(yàn)中，用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B球被釋放，自由下落，做自由落體運(yùn)動(dòng)。A、B兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)。觀察兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡，比較它們落地時(shí)間的先后。分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，多次重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么變化。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)看，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是什么運(yùn)動(dòng)？觀看視頻2、3結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體觀看視頻4思考：為了探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。我們可以根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向分速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，設(shè)法確定“相等的時(shí)間間隔”。如何設(shè)定？1:3:5:7：……書后練習(xí)與應(yīng)用作業(yè)：導(dǎo)學(xué)P134-135（1）（2）（3）（4）（6）做書上（5）（7）（8）（9）有能力同學(xué)選做一、平拋運(yùn)動(dòng)：初速度V0水平，只受重力的運(yùn)動(dòng)二、研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：建坐標(biāo)：原點(diǎn)——拋出點(diǎn)，X正方向——V0方向Y軸正方向——豎直向下mgv0xy第四節(jié)拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律HH①豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。②水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。xy平拋運(yùn)動(dòng)可分解成兩個(gè)方向：受力加速度速度位移合運(yùn)動(dòng)加速度合運(yùn)動(dòng)速度合運(yùn)動(dòng)位移水平方向：勻速直線豎直方向：自由落體不受力重力0gVx=V0Vy=gtX=V0ty=gt2/2a=g方向豎直向下勻變速曲線運(yùn)動(dòng)！vvxvyv和水平方向夾角φ)φtanφ=Vy/VxL和水平方向夾角θ)θtanθ=y/xxy思考：θ和φ一樣嗎？有什么關(guān)系？tanφ=2tanθ三、特征量：設(shè)拋出點(diǎn)距地面高為H1、運(yùn)動(dòng)時(shí)間：2、水平射程：四、解決平拋問題的方法：速度條件位移條件or兩道典型例題：如圖,兩斜面的傾角分別為53o和37o,在頂點(diǎn)把兩個(gè)小球以同樣大小的初速度分別向左向右水平拋出,小球都落在斜面上,若不計(jì)空氣阻力,則A、B兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為多少?16:9例：在高空中勻速水平飛行的飛機(jī)，每隔1s投放一物體，則A這些物體在落地前排列在一條豎直線上B這些物體在落地前呈拋物線排列C地面上的人看這些物體作拋物線運(yùn)動(dòng)D飛機(jī)上的飛行員看這些物體作自由落體運(yùn)動(dòng)E這些物體最后都落在地面上的同一點(diǎn)上F這些物體落地以后的間隔相等√√√√例：如圖所示，小球P被懸掛在距離地面為H高處，有一水平放置的槍指向小球射擊，槍口A與P的距離為S，如果在發(fā)射子彈時(shí)，小球同時(shí)下落，試討論子彈的初速度至少要多大，才能擊中小球？五、一般的拋體運(yùn)動(dòng)如果物體被拋出時(shí)的速度v0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方（斜拋），它的受力情況與平拋運(yùn)動(dòng)完全相同：在水平方向不受力，加速度是0；在豎直方向只受重力，加速度是g

分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向的豎直上(下)拋運(yùn)動(dòng)

水平方向v0