新教材同步系列2024春高中物理第一章拋體運(yùn)動(dòng)第四節(jié)生活和生產(chǎn)中的拋體運(yùn)動(dòng)課件粵教版必修第二冊(cè)

第一章拋體運(yùn)動(dòng)第四節(jié)生活和生產(chǎn)中的拋體運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)法指導(dǎo)1．理解豎直方向上的拋體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律2．會(huì)將拋體運(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)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)3．知道斜拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)1．會(huì)運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解分析拋體運(yùn)動(dòng)2．會(huì)把物體在實(shí)際中的運(yùn)動(dòng)抽象為質(zhì)點(diǎn)模型和拋體運(yùn)動(dòng)模型3．會(huì)運(yùn)用拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)求解生活和生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題知識(shí)導(dǎo)圖課前·自主預(yù)習(xí)1．拋體運(yùn)動(dòng)以一定的________將物體拋出，在________可以忽略的情況下，物體只在______作用下的運(yùn)動(dòng)．2．豎直上拋運(yùn)動(dòng)(1)把物體以某一初速度________________拋出，僅在______作用下的運(yùn)動(dòng)．(2)初速度向上，加速度a＝________的勻變速直線運(yùn)動(dòng)．拋體運(yùn)動(dòng)初速度空氣阻力重力豎直向上重力－g3．一般的拋體運(yùn)動(dòng)物體拋出的速度v0斜向上方或斜向下方時(shí)，物體做斜拋運(yùn)動(dòng)(設(shè)v0與水平方向的夾角為θ)．(1)水平方向：物體做___________運(yùn)動(dòng)，初速度vx＝__________．(2)豎直方向：物體做豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)，初速度vy＝___________．勻速直線v0cosθv0sinθ4．生活和生產(chǎn)中的拋體運(yùn)動(dòng)(1)噴泉的水珠僅在重力作用下，可以將水珠的運(yùn)動(dòng)視為_(kāi)______________．(2)水平傳送帶傳送物體，物體從傳送帶上落下的運(yùn)動(dòng)視為_(kāi)___________．豎直上拋平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(多選)關(guān)于斜拋運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力．下列說(shuō)法正確的是(

)A．斜拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)B．斜拋運(yùn)動(dòng)的初速度是水平的C．斜拋運(yùn)動(dòng)在最高點(diǎn)速度不為零D．斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度是恒定的【答案】ACD

【解析】做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力作用，加速度為g，水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，豎直方向做加速度等于重力加速度g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)有水平速度．故A、C、D正確，B錯(cuò)誤．課堂·重難探究1．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律初速度不為零、加速度為－g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)．(規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较?v＝v0－gt豎直上拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用2．處理豎直上拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的兩種思路和方法(1)分步處理：上升過(guò)程是初速度為v0，加速度a＝－g，末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)；下降過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)．(不考慮空氣阻力)(2)整體處理：將全過(guò)程看作是初速度為v0、加速度a＝－g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行計(jì)算．3．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn)①通過(guò)同一點(diǎn)的速度大小相等、方向相反．②上升時(shí)間和下降時(shí)間相同，同一段位移用時(shí)也相同．③上升為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下降為自由落體運(yùn)動(dòng)回到拋出點(diǎn)，上升可看作下落的逆過(guò)程．例1

2023年浙江省青少年錦標(biāo)賽中，某同學(xué)以2.20m的跳高成績(jī)達(dá)到了運(yùn)動(dòng)健將的標(biāo)準(zhǔn)．經(jīng)了解該同學(xué)身高1.91m，據(jù)此可估算出他離地時(shí)豎直向上的速度最接近

(

)A．3.5m/s

B．4.5m/sC．9m/s

D．12m/s【答案】B

【答案】C

豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)豎直方向的拋體運(yùn)動(dòng)分為豎直下拋運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)，它們都是直線運(yùn)動(dòng)，都只受重力作用，所以加速度都是重力加速度g，都能運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來(lái)處理．但豎直上拋運(yùn)動(dòng)和豎直下拋運(yùn)動(dòng)的初速度方向不同，豎直上拋運(yùn)動(dòng)初速度方向向上，與重力加速度方向相反，所以向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，上升到最高點(diǎn)后做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)；豎直下拋運(yùn)動(dòng)一直是初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．1．受力特點(diǎn)斜拋運(yùn)動(dòng)是忽略了空氣阻力的理想化運(yùn)動(dòng)，因此物體僅受重力，其加速度為重力加速度g．2．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)物體具有與水平方向存在夾角的初速度，僅受重力作用，因此斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡為拋物線．對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)的分析3．速度變化特點(diǎn)由于斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度為定值，因此，在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化大小相等，方向均豎直向下，故相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相同，即Δv＝gΔt．4．對(duì)稱性特點(diǎn)(1)速度對(duì)稱：相對(duì)于軌道最高點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱的兩點(diǎn)速度大小相等，或水平方向速度相等、豎直方向速度等大反向(如圖所示)．(2)時(shí)間對(duì)稱：相對(duì)于軌道最高點(diǎn)兩側(cè)對(duì)稱的曲線，上升時(shí)間等于下降時(shí)間，這是由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性決定的．(3)軌跡對(duì)稱：其運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)于過(guò)最高點(diǎn)的豎直線對(duì)稱(如圖所示)．例2某一運(yùn)動(dòng)員從斜面滑道滑下，然后滑上一小斜坡，之后從該斜坡滑出并在空中翻轉(zhuǎn)最后落入水池中，如圖所示．若運(yùn)動(dòng)員的重心軌跡與同速度且不計(jì)阻力的斜拋小球軌跡重合，軌跡上a、b、

c、

d表示重心位置，且a、c在同一水平線上，

b為最高點(diǎn)，

d點(diǎn)在水面上，

b、c間的高度差等于c、d間的高度差，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(

)

A．在b點(diǎn)的速度為零B．在a、c兩點(diǎn)的速度相同C．從a點(diǎn)到b點(diǎn)和b點(diǎn)到c點(diǎn)速度變化相同D．b、c間的水平距離與c、d間的水平距離之比為2∶1【答案】C

變式2

(2022年洛陽(yáng)名校期中)如圖所示，將一籃球從地面B點(diǎn)斜向上拋出，剛好垂直擊中籃板上A點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．若從拋射點(diǎn)B向籃板方向水平移動(dòng)一小段距離，仍使拋出的籃球垂直擊中A點(diǎn)，則可行的是

(

)A．增大拋射速度v0，同時(shí)減小拋射角θB．增大拋射角θ，同時(shí)減小拋出速度v0C．減小拋射速度v0，同時(shí)減小拋射角θD．增大拋射角θ，同時(shí)增大拋出速度v0【答案】B

【解析】把籃球的運(yùn)動(dòng)逆向看作平拋運(yùn)動(dòng)，若從拋射點(diǎn)B向籃板方向水平移動(dòng)一小段距離，仍使拋出的籃球垂直擊中A點(diǎn)，則需要增大拋射角θ，同時(shí)減小拋出速度v0，B正確．斜拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析思路1．斜拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題可用運(yùn)動(dòng)的合成與分解進(jìn)行分析，即水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)．2．運(yùn)動(dòng)時(shí)間及射高由豎直分速度決定，射程由水平分速度和拋射角決定．3．由拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程可逆向看作平拋運(yùn)動(dòng)來(lái)分析．例3

(2023年潮州饒平一中月考)如圖所示，某次訓(xùn)練時(shí)將乒乓球發(fā)球機(jī)置于地面上某一合適位置，正對(duì)豎直墻面水平發(fā)射乒乓球．現(xiàn)有兩個(gè)乒乓球a和b以不同速度水平射出，初速度之比為3∶2，不計(jì)阻力，則乒乓球a和b(

)A．下落高度之比為4∶9B．下落高度之比為9∶4C．下落高度之比為2∶3D．下落高度之比為3∶2平拋運(yùn)動(dòng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用【答案】A

變式3如圖所示，跳臺(tái)滑雪時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)坡頂A處以速度v0＝20m/s沿水平方向飛出，恰好落到坡底B處，已知AB的水平距離為60m(空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2),求：(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間和落到坡底B處的速度．(2)運(yùn)動(dòng)員從離開(kāi)跳臺(tái)到離AB最遠(yuǎn)距離處時(shí)下落的豎直高度．核心素養(yǎng)應(yīng)用斜拋運(yùn)動(dòng)的彈道曲線如圖所示，圖中實(shí)線為炮彈實(shí)際飛行的軌跡，這種曲線通常稱為彈道曲線．彈道曲線和理論拋物線是不同的．由于空氣阻力的影響，彈道曲線的升弧和降弧不再對(duì)稱，升弧長(zhǎng)而平伸，降弧短而彎曲．例4

(多選)以相同的初速率、不同的拋射角同時(shí)拋出A、B、C三個(gè)球，這三個(gè)球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(不考慮空氣阻力) (

)A．A、B、C三個(gè)球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，加速度都相同B．B球的射程最遠(yuǎn)，所以最遲落地C．A球的射高最大，所以最遲落地D．B球的拋射角一定為45°【答案】AC

【解析】A、B、C三球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力作用，故具有相同的加速度g，A正確；斜拋運(yùn)動(dòng)可以分成上升和下落兩個(gè)過(guò)程，下落過(guò)程就是平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋物體在空中的飛行時(shí)間只決定于相對(duì)拋出點(diǎn)的高度，可知A球從拋物線頂點(diǎn)落至地面所需的時(shí)間最長(zhǎng)，再由對(duì)稱性可知斜拋物體上升和下落所需的時(shí)間是相等的，所以A球最遲落地，故C正確，B錯(cuò)誤；B球的射程相對(duì)于A、C最遠(yuǎn)，但不一定是該初速率對(duì)應(yīng)的最遠(yuǎn)射程，故拋射角不一定為45°，因此D錯(cuò)誤．小練·隨堂鞏固1．關(guān)于豎直下拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是

(

)A．下落過(guò)程是加速運(yùn)動(dòng)，加速度越來(lái)越大B．下落過(guò)程是勻速直線運(yùn)動(dòng)C．在下拋時(shí)，由于給物體一定的作用力，所以在下落過(guò)程中的加速度大于重力加速度D．下落過(guò)程中，物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)【答案】D

【解析】豎直下拋的物體只受重力，故其加速度為g，恒定不變，物體的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．2．蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目．一個(gè)運(yùn)動(dòng)員從蹦床反彈后沿豎直方向蹦離網(wǎng)面到再次回到網(wǎng)面的時(shí)間為2s．則蹦床運(yùn)動(dòng)員離水平網(wǎng)面的最大高度為(g取10m/s2) (

)A．25m B．5m C．10m D．15m【答案】B

3．關(guān)于斜拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．斜拋運(yùn)動(dòng)是一種不受任何外力作用的運(yùn)動(dòng)B．斜拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度方向不斷改變，不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)C．任意兩段時(shí)間內(nèi)的速度大小變化相等D．任意兩段相等時(shí)間內(nèi)的速度變化相等【答案】D

【解析】斜拋運(yùn)動(dòng)是指將物體以一定的初速度沿斜上方拋出，物體只在重力作用下運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；做斜拋運(yùn)動(dòng)的物體因?yàn)槌跛俣确较蚺c重力方向不共線，同時(shí)又因?yàn)槲矬w只受重力作用，產(chǎn)生的重力加速度是恒定不變的，所以斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)加速度的定義式可得Δv＝gΔt，所以在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等，故C錯(cuò)誤，D正確．4．(2023年潮州饒平二中月考)與地面成一定角度的噴泉噴出的水如圖所示，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．水在最高點(diǎn)時(shí)的速度為0B．水在向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程與在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程經(jīng)過(guò)同一高度時(shí)的速度大小相等C．水做的是變加速曲線運(yùn)動(dòng)D．水在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合力方向總與其速度方向垂直【答案】B

【解析】與地面成一定角度的噴泉噴出的水做斜拋運(yùn)動(dòng)，則最高點(diǎn)具有水平速度，A錯(cuò)誤；根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，水在向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程與在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程經(jīng)過(guò)同一高度時(shí)的速度大小一定相等，方向不同，B正確；與地面成一定角度的噴泉噴出的水做斜拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則