2018屆高考物理主題一曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力定律1.1拋體運(yùn)動(dòng)1.1.4平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)案粵教版.docx

1.1.4平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)核心提煉1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法。1個(gè)概念平拋運(yùn)動(dòng)1個(gè)方法運(yùn)動(dòng)的合成與分解1個(gè)規(guī)律平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律2.會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動(dòng)。3.掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題。一、平拋運(yùn)動(dòng)觀圖助學(xué)如圖是柯受良駕駛汽車(chē)飛躍黃河的照片，汽車(chē)沿水平方向飛躍黃河，忽略汽車(chē)所受的空氣阻力，汽車(chē)做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？1.定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)。2.平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)初速度沿水平方向。(2)只受重力作用。3.平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。理解概念判斷下列說(shuō)法是否正確。(1)平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度方向時(shí)刻變化，加速度方向也可能時(shí)刻變化。()(2)平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，但不是勻變速運(yùn)動(dòng)。()(3)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)速度增量相等。()二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法及規(guī)律觀圖助學(xué)如圖是研究平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片，請(qǐng)思考：(1)分析曲線運(yùn)動(dòng)的基本思路和方法是什么？(2)有人說(shuō)：“平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度越大，下落得越快。”對(duì)嗎？1.研究方法：采用運(yùn)動(dòng)分解的方法，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)。2.平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：由ygt2得t，可知平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間只與下落高度有關(guān)，與初速度無(wú)關(guān)。3.平拋運(yùn)動(dòng)的速度(1)水平方向：vxv0豎直方向：vygt(2)合速度4.平拋運(yùn)動(dòng)的位移(1)水平方向：xv0t。豎直方向：ygt2。(2)合位移5.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡：由xv0t，ygt2得yx2，為拋物線方程，其運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線。6.平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論(1)平拋運(yùn)動(dòng)某一時(shí)刻速度與水平方向夾角為，位移與水平方向夾角為，則tan 2tan 。證明：因?yàn)閠an ，tan ，所以tan 2tan 。(2)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)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)。證明：如圖所示，P點(diǎn)速度的反向延長(zhǎng)線交OB于A點(diǎn)，則OBv0t，ABgt2v0t?？梢?jiàn)ABOB。理解概念判斷下列說(shuō)法是否正確。(1)平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度越大，下落得越快。()(2)平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度方向與水平方向的夾角越來(lái)越大，若足夠高，速度方向最終可能豎直向下。()(3)水平拋出的樹(shù)葉做平拋運(yùn)動(dòng)。()平拋運(yùn)動(dòng)的理解觀察探究如圖1所示，一人正練習(xí)投擲飛鏢，如果忽略空氣阻力，請(qǐng)思考：圖1(1)飛鏢投出后，其加速度的大小和方向是否變化？(2)飛鏢的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，還是變加速運(yùn)動(dòng)？(3)飛鏢在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量有什么特點(diǎn)？答案(1)加速度為重力加速度g，大小和方向均不變。(2)勻變速運(yùn)動(dòng)。(3)都相等。探究歸納1.平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)速度特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都不斷變化，故它是變速運(yùn)動(dòng)。(2)軌跡特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線，故它是曲線運(yùn)動(dòng)。(3)加速度特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為自由落體加速度。2.平拋運(yùn)動(dòng)的速度變化如圖2所示，由vgt知，任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的變化量相同，方向豎直向下。圖2試題案例例1 關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A.平拋運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)B.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度隨時(shí)間逐漸增大C.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)速度增量相等D.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)位移增量相等解析平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度為重力加速度g，故加速度的大小和方向恒定，在t時(shí)間內(nèi)速度的改變量為vgt，因此可知每秒內(nèi)速度增量大小相等、方向相同，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；由于水平方向的位移xv0t，每秒內(nèi)水平位移增量相等，而豎直方向的位移hgt2，每秒內(nèi)豎直位移增量不相等，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，但加速度不變，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。針對(duì)訓(xùn)練1 (多選)關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A.平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，在任何相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量都是相等的C.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)D.水平拋出的羽毛做平拋運(yùn)動(dòng)解析平拋運(yùn)動(dòng)只受重力作用，做加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，因此A、B、C正確；水平拋出的羽毛還受空氣阻力，不做平拋運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。答案ABC平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用觀察探究如圖3所示為小球水平拋出后，在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡。圖3(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線，為了便于研究，我們應(yīng)如何建立坐標(biāo)系？(2)以?huà)伋鰰r(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，求t時(shí)刻小球的速度大小和方向。(3)以?huà)伋鰰r(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，求t時(shí)刻小球的位移大小和方向。答案(1)一般以初速度v0的方向?yàn)閤軸的正方向，豎直向下的方向?yàn)閥軸的正方向，以小球被拋出的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系。(2)如圖，初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，其水平分速度vxv0，豎直分速度vygt。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成規(guī)律可知，小球在這個(gè)時(shí)刻的速度(即合速度)大小v，設(shè)這個(gè)時(shí)刻小球的速度與水平方向的夾角為，則有tan 。(3)如圖，水平方向：xv0t豎直方向：ygt2合位移：s合位移方向：tan (表示合位移方向與水平方向之間的夾角)。探究歸納1.研究平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般思路(1)把平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)分別運(yùn)用兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去求分速度、分位移等，再合成得到平拋運(yùn)動(dòng)的速度、位移等。這種處理問(wèn)題的方法可以變曲線運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，變復(fù)雜運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，使問(wèn)題的解決過(guò)程得到簡(jiǎn)化。2.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(1)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t，只由高度決定，與初速度無(wú)關(guān)。(2)水平位移(射程)：xv0tv0，由初速度和高度共同決定。(3)落地速度：v，與水平方向的夾角為，tan ，落地速度由初速度和高度共同決定。試題案例例2 (2018江門(mén)高一檢測(cè))(多選)有一物體在離水平地面高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出，落地時(shí)的速度為v，豎直分速度為vy，水平射程為l，不計(jì)空氣阻力，則物體在空中飛行的時(shí)間為()A. B.C. D.解析由lv0t得物體在空中飛行的時(shí)間為，故A正確；由hgt2，得t，故B錯(cuò)誤；由vy以及vygt，得t，故C錯(cuò)誤；由于豎直方向?yàn)槌跛俣葹?的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故ht，所以t，故D正確。答案AD針對(duì)訓(xùn)練2 (2018梅州高一檢測(cè))游樂(lè)場(chǎng)內(nèi)兩支玩具槍在同一位置先后沿水平方向各射出一顆子彈，打在遠(yuǎn)處的同一個(gè)靶上。A為甲槍子彈留下的彈孔，B為乙槍子彈留下的彈孔，兩彈孔在豎直方向上相距h，如圖4所示，不計(jì)空氣阻力。關(guān)于兩槍射出的子彈初速度大小，下列判斷正確的是()圖4A.甲槍射出的子彈初速度較大B.乙槍射出的子彈初速度較大C.甲、乙兩槍射出的子彈初速度一樣大D.無(wú)法比較甲、乙兩槍射出的子彈初速度的大小解析子彈被射出后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有xv0t，豎直方向有ygt2，由以上兩式得y，由于y乙y甲，故v0乙vBvC，tAtBtCB.vAvBvC，tAtBtCC.vAvBtBtCD.vAvBvC，tAtBtC解析根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，水平方向xv0t，豎直方向ygt2，由于xAxByByC，因此，平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間tAtBtC，平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vAvBt1 B.t3t2C.t4t3 D.t1t4解析由g(sin )t，可得t1，而t4t3，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；由于t2t2，t3t2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確。答案BD11.物體做平拋運(yùn)動(dòng)，在它落地前的1 s內(nèi)它的速度與水平方向夾角由30變成60，取g10 m/s2。求：(1)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0；(2)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(3)平拋時(shí)的高度。解析(1)假定軌跡上A、B兩點(diǎn)是落地前1 s內(nèi)的始、終點(diǎn)，畫(huà)出軌跡圖，如圖所示。對(duì)A點(diǎn)：tan 30對(duì)B點(diǎn)：tan 60tt1 s由解得t0.5 s，v05 m/s。(2)運(yùn)動(dòng)總時(shí)間tt1 s1.5 s。(3)高度hgt211.25 m。答案(1)5 m/s(2)1.5 s(3)11.25 m12.如圖8所示，一小球從平臺(tái)上水平拋出，恰好落在平臺(tái)前一傾角為53的斜面頂端并剛好沿斜面下滑，已知平臺(tái)到斜面頂端的