2017粤教版高中物理必修2第一章第四节《平抛运动》word导学案 17页

物理粤教修2第一章抛体运动第四节平抛运动课前自主预习1.将物体用一定的初速度沿方向抛出，忽略空气阻力，只在的作用下所作的运动，叫做平抛运动。是加速度恒为重力加速度g的运动，轨迹是抛物线。答案：水平重力匀变速曲线2.平抛体运动的研究方法为化曲为直，平抛运动可以分解为水平方向，竖直方向。答案：匀速直线运动自由落体运动3.（双选）关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A．平抛运动是匀速运动B．平抛运动是匀变速曲线运动C．平抛运动的落地时间t由高度www.ks5u.com决定，与初速度无关D．作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的解析：平抛运动可以分解为水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，合运动是加速度为g的匀变速曲线运动，所以A错，B正确。平抛运动落地时间，平抛运动时间t由高度www.ks5u.com决定，与初速度无关，所以C正确。落地速度大小，方向与初速度方向的夹角的正切值为，落地速度由高度和初速度共同决定，所以D错。答案:BC4.(双选)物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的A.速度的增量B.加速度C.位移D.平均速率解析：物体在平抛运动过程中，只受重力作用，据牛顿第二定律可知，物体的加速度为保持不变，另外在相等的时间内可知也是恒量，故A、B正确，位移，在相等的时间内大小不等，方向不同，故C错，平均速率，可知其在相等时间内不相等，D错..答案：AB5.(单选)作平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）A．物体所受的重力和抛出点的高度B．物体所受的重力和初速度C．物体的初速度和抛出点的高度D．物体所受的重力、高度和初速度\n解析：根据平抛运动水平位移的公式可知，与物体的初速度和抛出点的高度有关。答案:C课堂互动探究知识点1平抛运动新知探究甲乙丙图1-4-1图甲：1997年，香港回归前夕，柯受良驾跑车成功飞越了黄河天堑壶口瀑布，宽度达55米，获得了“亚洲第一飞人”的称号。柯受良驾驶的跑车以很快的速度从岸边飞出，稳稳的落在稍低一点的对岸，跑车的方向水平，仅受到的作用，跑车做的是运动；图乙：水柱从瓶底的水平管中喷出做平抛运动，平抛运动的轨迹是；图丙：2012年7月下旬，河北省部分地区遭受洪涝、风雹灾害后，省军区立即启动军地联合应急指挥机制，先后协调1000余名驻冀部队官兵紧急集结待命，组织2000多名武警官兵和民兵紧急投入抢险救灾一线。军地联合指挥部已协调出动飞机空投饮用水、食品以及帐篷、棉被等物资，截至23日18时，共空投13次，物资26吨。飞机空投物资时，降落伞未打开之前，物资只受重力作用，做运动，降落伞打开后，由于较大，不能忽略，所以物资在空中的运动已经不能看成是平抛运动了。答案：初速度重力平抛曲线空气阻力重点归纳1．定义将物体以一定的初速度水平抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做平抛运动.2．抛体运动的条件①物体具有水平方向的初速度；②仅受重力作用(F合=G)。3．平抛运动的性质由于做平抛运动的物体只受重力，由牛顿第二定律知，其加速度恒为g，是匀变速运动，又因为重力与速度不在同一直线上，物体做曲线运动，因此平抛运动是匀变速曲线运动。[例1]（单选）下列关于平抛运动的说法正确的是（）A．平抛运动是非匀变速运动B．平抛运动是一种不受任何外力作用的运动C．平抛运动是变加速曲线运动D．平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变解析：将物体以一定的初速度水平抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做平抛运动\n，故是匀变速运动，又因为重力与速度不在同一直线上，物体做曲线运动，度方向不断改变，D正确。答案：D触类旁通1.(单选)以地面为参照物,判断下列物体的运动,不属于平抛运动的是（）A.在沿水平轨道正转弯的火车上,某乘客在窗口外释放的物体的运动(不计空气阻力)B.在竖直向上运动的升降机内,某人水平向外抛掷的物体的运动C.停在树枝上的鸟被水平飞行的子弹击中以后鸟的运动D.在沿水平直轨道加速行驶的火车上,某乘客向窗口外释放一个物体的运动.(不计空气阻力)解析：火车正转弯时释放物体，物体拥有一个切线水平速度，竖直方向速度为零，所以是；升降机有一个竖直方向的速度，所以不是；鸟被子弹击中后，鸟和子弹有个水平方向的速度，竖直方向的速度为零，所以是；虽然车在加速，但释放时有的速度是一定的，而且竖直方向速度为零，所以是，故本题选B。答案：B知识点2探究平抛运动新知探究1．用平抛仪的实验探究(1)水平方向分运动性质的探究(如图1－4－2)．①实验现象：从距离轨道A、B出口相同高度、同时释放的小铁珠，总会在轨道上相遇．②现象分析：两轨道上的小铁球离开轨道出口时初速度，离开轨道出口在光滑水平轨道上的小铁珠做运动．两小铁珠相碰，说明在相同的时间内两小铁珠的水平位移，故轨道A上的小铁珠抛出后，在水平方向的运动是运动．图1－4－2(2)竖直方向分运动性质的探究．①实验现象：从同一高度同时分别平抛和自由下落的两个小铁珠，总是相碰(或者同时到达DF轨道)．②现象分析：两小铁珠相碰(或同时达到DF轨道)说明运动时间，平抛运动在竖直方向上的运动是运动．2．频闪照片的探究\n图1－4－3(1)实验现象：利用频闪照相仪得到物体做平抛运动与自由落体运动对比的频闪照片如图1－4－3所示．(2)现象分析：①在竖直方向上，经过相等的时间，落到相同的高度，即在竖直方向上的运动是相同的，都是运动；②在水平方向上，通过相等的时间前进的距离相同，即水平方向上的运动是运动．答案：1．(1)相同匀速直线相同匀速直线(2)相同自由落体2．自由落体匀速直线重点归纳研究平抛运动可以从水平方向和竖直方向研究：(1)水平方向：初速度为v0，物体不受力，即Fx＝0，物体由于惯性而做匀速直线运动．(2)竖直方向：初速度为零，物体受重力作用，a＝g，物体做自由落体运动．[例2]在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.6cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图1－4－4中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝________(用L、g表示)，其值是________，小球在b点的速率为________．(取两位有效数字，g＝10m/s2)图1－4－4解析：由图可知a、b、c、d每相邻两点之间的时间间隔相等，设为T，竖直方向是自由落体运动，有Δy＝gT2＝L，故T＝.水平方向是匀速直线运动，有v0＝，所以v0＝2＝2×m/s＝0.80m/s，在竖直方向vby＝＝0.60m/s.小球在b点的速率vb＝＝1.0m/s.答案：2　0.80m/s　1.0m/s触类旁通2.（单选）如图1－4－5所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时，撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地．该实验现象说明了A球离开轨道后()\n图1－4－5A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动解析：同时下落，运动时间相等，说明两个运动在竖直方向上是相同的，都是自由落体运动。答案：C知识点3平抛运动的规律新知探究如图1－4－6所示，一个电影替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平地跳跃并离开屋顶，在下一栋建筑物的屋顶上登陆．图1－4－6（1）演员在竖直方向上做自由落体运动，两栋建筑物的高度差为4.9m，根据自由落体运动的位移公式，可计算出演员运动在两栋楼之间的运动时间是s。（g取9.8m/s2）（2）演员在水平方向上做匀速直线运动，两栋建筑物之间的水平距离为6.2m，演员的起跳速度是4.5m/s，根据匀速运动的公式s=vt，可计算出演员运动在两栋建筑物之间的运动时间是s，故演员到达右边的屋顶；若要到达右边的屋顶，演员起跳的速度至少是m/s。（3）为了增加落在下一栋建筑物的屋顶的的可能性，演员可以采取起跳速度和左边屋顶高度的方法。答案：（1）1（2）1.38不能6.2（3）增加加高重点归纳1．平抛运动的规律如图1－4－7所示，物体从O点以水平初速度v0抛出，P为经过时间t后轨迹上的一点，位移为s，速度为v，α、θ分别为s、v与水平方向的夹角，由图和平抛运动的规律可知：\n图1-4-7s(1)位移关系．水平分位移：x=v0t竖直分位移：t时刻合位移的大小和方向：，(2)速度关系．水平分速度：vx=v0；竖直分速度：vy=gt；；t时刻平抛物体的速度大小和方向：，(3)加速度．水平方向：合外力为0，a=0；竖直方向：合外力为G，a=g；合加速度大小和方向：a=g，方向竖直向下(4)轨迹方程．平抛运动的轨迹为抛物线，其轨迹方程为y＝gt2＝g2＝x2.2．平抛运动的结论（1）平抛运动时间，平抛运动时间t由高度www.ks5u.com决定，与初速度无关；图1-4-8（2）与水平射程，水平射程x由初速度和高度共同决定。（3）落地速度大小，方向与初速度方向的夹角的正切值为，落地速度由初速度和高度共同决定。（4）平抛运www.ks5u.com动中，任何两时刻的速度变化量△v=g△t（方向恒定向下，如图1-4-8所示）推论：任意相等时间间隔的速度变化量一定相等的。3．平抛运动的两个推论（1）平抛运动中，某一时刻速度方向与水平方向夹角为，位移方向与水平方向夹角为，则有：\n证明：物体做平抛运动，以抛出点为位移参考点，以物体开始运动时刻为计时起点，如图１-4-7所示，则：，，，，，（2）做平抛运动的物体，任意时刻合速度方向的反向延长线与轴的交点为此时刻水平方向位移的中点。证明：物体做平抛运动，如图1-4-9所示，合速度方向反向延长线交于Ａ点，ＯＢ为物体此时刻的水平位移，，，则：ABP图1-4-9，又（前面已证明），即为的中点。所以，做平抛运动的物体，任意时刻合速度方向的反向延长线与轴的交点为此时刻水平方向位移的中点。[例3](单选)如图1－4－10所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和三个物体运动的时间ta、tb、tc的关系分别是(　　)图1－4－10A．va>vb>vc，ta>tb>tcB．vatb>tcD．va>vb>vc，tatb，vatb，va>vbC．tavb图1－4－4解析：由t＝知，ta>tb；根据x＝v0t得xa＝vata，xb＝vbtb，xa＝xb，因为ta>tb，所以va