【中學(xué)教材全解】2020-2021學(xué)年人教版高中物理必修2課時(shí)學(xué)案-第五章-第2節(jié)-平拋運(yùn)動(dòng)

第2節(jié)平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。2.知道爭(zhēng)辯平拋運(yùn)動(dòng)的方法。3.能運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的公式求解有關(guān)問題。自主學(xué)習(xí)1.拋體運(yùn)動(dòng)是指時(shí)，物體所做的運(yùn)動(dòng)。2.物體做拋體運(yùn)動(dòng)需具備兩個(gè)條件：（1）；（2）。3.平拋運(yùn)動(dòng)的定義：。4.平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：（1）；（2）；（3）。5.平拋運(yùn)動(dòng)的速度、位移表達(dá)式：水平方向：；豎直方向：。6.斜向上或斜向下拋出的物體只在重力（不考慮空氣的阻力）作用下的運(yùn)動(dòng)叫做斜拋運(yùn)動(dòng)。斜拋運(yùn)動(dòng)可以看成是和的合運(yùn)動(dòng)。自我檢測(cè)1.（單選）關(guān)于拋體運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.將物體以某一初速度拋出后的運(yùn)動(dòng)B.將物體以某一初速度拋出，只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)C.將物體以某一初速度拋出，滿足合力為零條件下的運(yùn)動(dòng)D.物體只受重力作用的運(yùn)動(dòng)2.（單選）打算平拋運(yùn)動(dòng)物體飛行時(shí)間的因素是（）A.初速度B.拋出時(shí)的初速度和高度C.拋出時(shí)的高度D.以上說法均不對(duì)課內(nèi)探究一、平拋運(yùn)動(dòng)1.平拋運(yùn)動(dòng)的定義及產(chǎn)生條件（1）平拋運(yùn)動(dòng)的定義：。（2）平拋運(yùn)動(dòng)的條件：。（3）平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：①，②，③。2.平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（1）豎直方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)演示試驗(yàn)：試驗(yàn)裝置如圖5-2-1所示，請(qǐng)認(rèn)真觀看試驗(yàn)現(xiàn)象，思考下面兩個(gè)問題。①輕擊彈簧片將QUOTE球水平擊出，QUOTE球各做什么運(yùn)動(dòng)？②QUOTE、QUOTE兩球落地時(shí)間有何關(guān)系，此試驗(yàn)說明白什么？結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：。圖5-2-1圖5-2-2圖5-2-1圖5-2-2（2）水平方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向的受力和運(yùn)動(dòng)狀況又如何呢？請(qǐng)閱讀教材第8、9頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)和如圖5-2-2所示的演示試驗(yàn)，歸納總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)水平方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：。3.平拋物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度恒為的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化。例1（單選）做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，每秒的速度增量總是（）A.大小相等，方向相同B.大小不等，方向不同C.大小相等，方向不同D.大小不等，方向相同二、平拋運(yùn)動(dòng)的速度圖5-2-3如圖5-2-3所示，小球以初速度QUOTE離開水平桌面做平拋運(yùn)動(dòng)，思考爭(zhēng)辯以下問題。圖5-2-3（1）爭(zhēng)辯小球的平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)如何建立坐標(biāo)系？（2）以小球拋出時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，請(qǐng)?zhí)骄糠治鲂∏蛟赒UOTE秒末的速度大小和方向。圖5-2-4結(jié)論：（1）以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取水平方向?yàn)镼UOTE軸，豎直方向?yàn)镼UOTE軸，建立坐標(biāo)系如圖5-2-4所示。圖5-2-4（2）速度規(guī)律：水平分速度：豎直分速度：QUOTE秒末的速度：方向：。例2小球從空中以某一初速度水平拋出，落地前1s時(shí)刻，速度方向與水平方向夾角為30°，落地時(shí)速度方向與水平方向夾角為60°，g取10QUOTE，求小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間及拋出時(shí)的初速度大小。三、平拋運(yùn)動(dòng)的位移圖5-2-5建立以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平方向?yàn)镼UOTE軸，豎直方向?yàn)镼UOTE軸的平面直角坐標(biāo)系，如圖5-2-5所示，探究分析：圖5-2-5（1）小球在QUOTE時(shí)間內(nèi)的位移大小、方向。（2）寫出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡方程。結(jié)論：（1）位移規(guī)律：QUOTE，QUOTE。合位移大小：QUOTE。方向：。(2)運(yùn)動(dòng)軌跡方程：。例3一艘敵艦正以QUOTE=12m/s的速度逃跑，執(zhí)行追擊任務(wù)的飛機(jī)，在距水面高度QUOTE320m的水平線上以速度QUOTE=105m/s同向飛行。為擊中敵艦，應(yīng)“提前”投彈。若空氣阻力可以不計(jì)，重力加速度QUOTE取10QUOTE，飛機(jī)投彈時(shí)它與敵艦之間水平距離應(yīng)多大?若投彈后飛機(jī)仍以原速度飛行，在炸彈擊中敵艦時(shí)，飛機(jī)與敵艦的位置有何關(guān)系?平拋運(yùn)動(dòng)的推論（1）平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：由QUOTE得QUOTE。即QUOTE只由下落的高度QUOTE打算，與初速度QUOTE無(wú)關(guān)。（2）水平射程：由于平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，故平拋物體的水平射程即落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離,QUOTE＝QUOTE＝。即水平射程與初速度QUOTE和下落高度QUOTE有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。（3）落地速度：依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，可得落地速度的大小QUOTE=；以θ表示落地速度與x軸正方向間的夾角，有tanQUOTE。即落地速度也只與初速度QUOTE和下落高度QUOTE有關(guān)。（4）速度轉(zhuǎn)變量：由于平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為，所以做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間間隔ΔQUOTE內(nèi)的速度轉(zhuǎn)變量ΔQUOTEΔQUOTE都相同，方向。圖5-2-6（5）速度與位移兩方向間的關(guān)系：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻任意位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為QUOTE，位移方向與水平方向的夾角為QUOTE。如圖5-2-6所示，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得tanQUOTE＝QUOTE，tanQUOTE＝QUOTE,所以tanQUOTE＝QUOTEQUOTE。圖5-2-6（6）平拋物體速度反向延長(zhǎng)線的特點(diǎn)：如圖5-2-6所示，設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度為QUOTE，從坐標(biāo)原點(diǎn)QUOTE到QUOTE點(diǎn)的時(shí)間為QUOTE，QUOTE點(diǎn)的坐標(biāo)為（QUOTE）QUOTE點(diǎn)的坐標(biāo)為（QUOTE，0），則由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得QUOTE＝QUOTE，QUOTE＝QUOTE，QUOTE＝QUOTE；又tanQUOTE＝QUOTE＝QUOTE，聯(lián)立解得QUOTE′＝QUOTE。即做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線確定通過此時(shí)x軸上水平位移的。圖5-2-7例4（多選）如圖5-2-7所示，QUOTE軸在水平地面內(nèi)，QUOTE軸沿豎直方向。圖中畫出了從QUOTE軸上沿QUOTE軸正向拋出的兩個(gè)小球QUOTE的運(yùn)動(dòng)軌跡，不計(jì)空氣阻力，則（）圖5-2-7A.QUOTE若同時(shí)拋出，可能在空中相遇B.無(wú)論QUOTE誰(shuí)先拋出，QUOTE在空中飛行的時(shí)間都比QUOTE的短C.QUOTE的水平速度比QUOTE的小D.QUOTE的水平速度比QUOTE的大圖5-2-8例5如圖5-2-8所示,傾角為QUOTE的斜面頂端，水平拋出一鋼球，落到斜面底端，已知拋出點(diǎn)到落點(diǎn)間斜邊長(zhǎng)為QUOTE，求拋出的初速度及飛行時(shí)間。圖5-2-8四、一般的拋體運(yùn)動(dòng)圖5-2-9閱讀教材第11頁(yè),依據(jù)圖5-2-9回答下面幾個(gè)問題。圖5-2-91.何為斜拋運(yùn)動(dòng)？2.斜拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的呢？斜拋運(yùn)動(dòng)受力狀況怎樣？3.能否利用爭(zhēng)辯平拋運(yùn)動(dòng)的方法爭(zhēng)辯斜拋運(yùn)動(dòng)？如何爭(zhēng)辯？結(jié)論：（1）斜拋運(yùn)動(dòng)：。（2）斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為；受力特點(diǎn)：。（3)爭(zhēng)辯方法：?？偨Y(jié)：斜拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：水平方向：；豎直方向：。拓展：斜上拋運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性的理解（1）斜向上運(yùn)動(dòng)與斜向下運(yùn)動(dòng)的軌跡對(duì)稱。（2）斜向上運(yùn)動(dòng)與斜向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。（3）同一高度上的兩點(diǎn)，速度大小相等，速度方向與水平線的夾角相同。例6（多選）斜拋運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)（）A.速度等于零，加速度也等于零B.豎直方向的分速度等于零C.合力等于零D.從今以后的運(yùn)動(dòng)可看成是平拋運(yùn)動(dòng)鞏固練習(xí)1.（多選）關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.平拋運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)B.任意時(shí)刻的加速度都相同C.任意兩段時(shí)間內(nèi)位移相同D.任意相等時(shí)間內(nèi)的速度變化量相同2.（單選）做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向通過的最大距離取決于（）A.物體的高度和重力B.物體的重力和初速度C.物體的高度和初速度D.物體的重力、高度和初速度3.（多選）以速度QUOTE水平拋出一物體，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí)，