高中物理第一章抛体运动1什么是抛体运动课件粤教版必修2 47页

第一章　抛 体 运 动 第一节　什么是抛体运动 一、抛体运动 1. 定义 : 将物体以一定的 _______ 向空中抛出 , 仅在 _____ 作用下物体所做的运动。 初速度 重力 2. 运动轨迹 : (1) 竖直方向抛出 , 轨迹是 __ 。 (A. 直线　 B. 曲线 ) (2) 偏离竖直方向抛出 , 轨迹是 __ 。 (A. 直线　 B. 曲线 ) A B 【 生活链接 】 弧旋球又称“弧线球”“香蕉球” , 是足球运动技术名词。指足球踢出后 , 球在空中向前并做弧线运行的踢球技术。这时的足球在空中的运动是抛体运动吗 ? 提示 : 不是 , 足球在空中运行时 , 除了受重力 , 还受到空气对它的作用力 , 不满足抛体运动的条件。 二、抛体运动的速度方向 1. 速度方向 : 在曲线运动中 , 质点在某一时刻 ( 或某一 位置 ) 的速度方向就是曲线上这点的 _________ 。 2. 曲线运动的性质 : 曲线运动的速度方向 _____ 在改变 , 曲线运动是一种 _____ 运动。 切线方向 时刻 变速 【 思考辨析 】 (1) 做曲线运动的物体 , 合外力的方向一定是变化的。 ( 　　 ) (2) 做曲线运动的物体 , 速度与合外力不可能在同一条直线上。 ( 　　 ) (3) 做曲线运动的物体 , 加速度的大小有可能是不变的。 ( 　　 ) 提示 : (1) × 。物体做曲线运动时 , 必须满足物体所受合外力与它的速度不共线 , 而合外力的方向是可以不变的。 (2)√ 。物体做曲线运动的条件就是它所受的合力与它的速度不共线。 (3)√ 。根据物体做曲线运动的条件 , 做曲线运动时 , 物体的加速度大小可以不变。 三、抛体做直线或曲线运动的条件 1. 抛体做直线运动的条件 : 当物体所受合力的方向与 它的速度方向 _____________ 时 , 物体做直线运动。 2. 抛体做曲线运动的条件 : 当物体所受合力的方向与 它的速度方向 _______________ 时 , 物体做曲线运动。 在同一直线上 不在同一直线上 【 生活链接 】 广场上 , 喷泉射出的水柱在空中划出一道道美丽的弧线 , 令人赏心悦目。那么 , 斜射出的水流速度的大小和方向是如何变化的呢 ? 提示 : 水流速度的大小先减小后增大 , 方向先斜向上然后逐渐变为斜向下。 一　抛体运动 考查角度 1 对抛体运动的理解 【 典例 1】 ( 多选 )6 月 10 日 , 法国网球公开赛上 , 西班牙选手纳达尔以 3∶0 击败奥地利新秀蒂姆 , 赢得职业生涯第 11 个法网冠军。网球由运动员击出后在空中飞行过程中 , 若不计空气阻力 , 它的运动将是 ( 　　 ) A. 曲线运动 , 加速度大小和方向均不变 , 是匀变速曲线运动 B. 曲线运动 , 加速度大小不变 , 方向改变 , 是非匀变速曲线运动 C. 曲线运动 , 加速度大小和方向均改变 , 是非匀变速曲线运动 D. 若水平抛出是匀变速曲线运动 , 则斜向上抛出也是匀变速曲线运动 【 解析 】 选 A 、 D 。网球只受重力 , 大小和方向均不变 , 加速度大小和方向也都不变 , 刚抛出时速度方向和重力不在同一条直线上 , 所以网球的运动性质是匀变速曲线运动 , 正确选项是 A 、 D 。 【 核心归纳 】 1. 抛体运动特点 : (1) 具有初速度 , 初速度的方向不确定。 (2) 只受重力作用。当物体所受空气阻力与重力相比可忽略不计时 , 抛出物体的运动可视为抛体运动。 2. 运动性质 : 由于物体只受重力作用 , 抛出物体的加速度 a=g 恒定 , 因此抛体运动一定是匀变速运动。 3. 抛体运动的几种形式 : 考查角度 2 抛体运动的轨迹和速度方向 【 典例 2】 如图所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹 ( 铅球视为质点 ),A 、 B 、 C 为曲线上的三点 , 关于铅球在 B 点的速度方向 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 为 AB 的方向　　　　　　 B. 为 BD 的方向 C. 为 BC 的方向 D. 为 BE 的方向 【 解析 】 选 B 。物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向 , 题图中铅球实际沿 ABC 方向运动 , 故它在 B 点的速度方向应为切线 BD 的方向 ,B 正确。 【 核心归纳 】 1. 轨迹 : 直线或曲线。 (1) 当物体的初速度方向竖直向上或向下时 , 物体做匀变速直线运动。 (2) 当物体的初速度方向不在竖直方向上时 , 物体做匀变速曲线运动 , 并且抛体运动的轨迹总是向下弯曲的。 2. 速度方向 : (1) 直线运动 : 物体的速度方向在竖直线上并与运动方向一致。 (2) 曲线运动 : 物体的速度方向在其轨迹的各点的切线方向上 , 物体的速度方向时刻发生变化。 【 过关训练 】 1. 关于抛体运动 , 以下说法中正确的是 ( 　　 ) A. 所有抛体运动都是匀变速直线运动 B. 所有抛体运动都是匀变速曲线运动 C. 竖直方向的抛体运动都是匀变速直线运动 D. 以上说法都错 【 解析 】 选 C 。抛体运动为匀变速运动 , 轨迹有可能是直线也有可能是曲线。 2. 下列关于抛体运动的说法正确的是 ( 　　 ) A. 做抛体运动的物体 , 只有当做直线运动时才为匀变速运动 B. 做抛体运动的物体 , 只有做曲线运动时速度才发生变化 C. 物体无论做怎样的抛体运动 , 一定做匀变速运动 D. 将物体沿某一倾斜方向抛出的抛体运动不一定是匀变速运动 【 解析 】 选 C 。做抛体运动的物体 , 由于只受重力作用 , 加速度恒为重力加速度 , 因此抛体运动不论轨迹是直线还是曲线 , 均为匀变速运动 , 速度一定发生变化 , 故 A 、 B 、 D 错 ,C 正确。 二　物体做曲线运动的条件 【 典例 】 ( 多选 ) 电动自行车绕如图所示的 400 m 标准跑道运动 , 车上车速表一直显示 15 km/h 。 则下列说法中正确的是 ( 　　 ) A. 电动自行车的速度一直保持不变 B. 电动自行车沿弯道 BCD 运动过程中 , 车一直具有加速度 C. 电动自行车绕跑道一周的平均速度等于零 D. 电动自行车在弯道上运动时合外力方向不可能沿切线方向 【 解析 】 选 B 、 C 、 D 。电动自行车运动过程中 , 速度大 小保持不变 , 速度的方向在发生变化 , 故选项 A 错误 ; 经 过弯道时 , 速度方向始终沿弯道的切线方向 , 在不断发 生变化 , 具有加速度 , 方向指向弯道的内侧 , 故选项 B 正 确 ; 此加速度由电动自行车所受合外力提供 , 由牛顿第 二定律可以推断 , 此合外力方向也必指向弯道内侧 , 而不可能沿切线方向 , 所以选项 D 正确 ; 电动自行车绕跑道一周过程中位移为零 , 由平均速度概念可知 , 此过程中平均速度为零 , 所以选项 C 正确。 【 核心归纳 】 1. 物体做曲线运动时 , 关于受力 ( 加速度 ) 的“一定”与“不一定” : (1)“ 一定” : 物体受到的合外力 ( 加速度 ) 一定不为零。物体所受合外力 ( 加速度 ) 的方向与其速度方向一定不在同一条直线上。 (2)“ 不一定” : 物体受到的合外力 ( 加速度 ) 不一定变化 , 即物体受到的合外力可以是恒力 , 也可以是变力。 2. 物体做曲线运动时 , 关于受力 ( 加速度 ) 的几个关系 : (1) 合外力与运动轨迹的关系 : 物体运动时其轨迹总偏向合外力所指的一侧 , 或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧。 (2) 合外力与速率变化的关系。 ①合外力方向与速度方向夹角为锐角时 , 物体做速率越来越大的曲线运动。 ②合外力方向与速度方向夹角为直角时 , 物体做速率不变的曲线运动。 ③ 合外力方向与速度方向夹角为钝角时 , 物体做速率越来越小的曲线运动。 【 特别提醒 】 (1) 曲线运动一定是变速运动 , 变速运动不一定是曲线运动。 (2) 曲线运动不一定是匀变速运动 , 但抛体运动一定是匀变速运动。 【 过关训练 】 1. 在越野赛车时 , 一辆赛车在水平公路上减速转弯 , 从俯视图中可以看到赛车沿曲线由 M 向 N 行驶。如图中分别画出了赛车转弯时所受合力 F 的四种方向 , 你认为正确的是 ( 　　 ) 【 解析 】 选 C 。赛车运动的速度方向沿其轨迹的切线方向 , 由于速度减小 , 则合力方向与速度方向间的夹角大于 90°, 且合力指向轨迹弯曲的内侧方向。故选 C 项。 2.( 多选 ) 一个物体在 F 1 、 F 2 、 F 3 等几个力的共同作用下 , 做匀速直线运动。若突然撤去力 F 1 后 , 则物体 ( 　　 ) A. 可能做曲线运动 B. 可能继续做直线运动 C. 必然沿 F 1 的方向做直线运动 D. 必然沿 F 1 的反方向做匀加速直线运动 【 解析 】 选 A 、 B 。物体做匀速直线运动的速度方向与 F 1 的方向关系不明确 , 可能是相同、相反或不在同一条直线上。因此 , 撤去 F 1 后物体所受合外力的方向与速度 v 的方向关系不确定 , 所以 A 、 B 两项是正确的。 【 补偿训练 】 某质点做曲线运动 , 从 A 到 B 速率逐渐增大。有四位同学用示意图表示 A 到 B 的轨迹及速度方向和加速度的方向 , 其中正确的是 ( 　　 ) 【 解析 】 选 D 。加速度的方向应指向曲线凹侧且与速度的夹角为锐角 , 故 D 正确。 【 拓展例题 】 考查内容 : 根据物体受力情况确定运动性质 【 典例 】 ( 多选 ) 物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态 , 若再对物体施加一个恒力 , 则物体可能做 ( 　　 ) A. 静止或匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 非匀变速曲线运动 D. 匀变速曲线运动 【 正确解答 】 选 B 、 D 。若物体原来静止 , 受恒力后将做 匀加速直线运动 ; 若物体原来做匀速直线运动 , 受与速 度共线的恒力作用将做匀变速直线运动 , 受与速度不共 线的恒力作用将做匀变速曲线运动。综上 B 、 D 正确 ,A 、 C 错误。