2024-2025學(xué)年新教材高中物理第五章拋體運(yùn)動(dòng)章末復(fù)習(xí)學(xué)案新人教版必修2

PAGE1-章末復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),駕馭物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件。2.能夠利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解思想解決小船過(guò)河、關(guān)聯(lián)速度等問(wèn)題。3.理解平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,會(huì)計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的速度及位移,會(huì)解決平拋運(yùn)動(dòng)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。自主預(yù)習(xí)(一)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)1.條件:和不在一條直線(xiàn)上。

2.(1)當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體的速率。

(2)當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體的速率。

(3)當(dāng)合力方向與速度方向垂直時(shí),物體的速率。

(二)平拋運(yùn)動(dòng)1.平拋運(yùn)動(dòng)條件:(1)

(2)

2.平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì):

3.平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng):①水平方向②豎直方向

課堂探究[情境設(shè)問(wèn)]視頻:思索小鋼球?yàn)槭裁醋銮€(xiàn)運(yùn)動(dòng)(一)曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件[情境設(shè)問(wèn)]視察視頻中小鋼球的運(yùn)動(dòng),從運(yùn)動(dòng)和力兩個(gè)角度分析小鋼球做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的緣由。結(jié)論1:從動(dòng)力學(xué)角度,當(dāng)與速度方向不在同始終線(xiàn)時(shí),物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng);從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度,當(dāng)與速度方向不在同始終線(xiàn)時(shí),物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

(二)兩個(gè)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成【情境設(shè)問(wèn)】蠟塊在玻璃管中上升的同時(shí)隨著滑塊向右運(yùn)動(dòng),蠟塊的實(shí)際軌跡會(huì)是怎樣的?[思索與探討]1.蠟塊勻速上升的同時(shí)又隨著小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng),分析蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀況。2.若蠟塊勻速上升同時(shí)又隨著小車(chē)向右勻加速運(yùn)動(dòng),蠟塊軌跡會(huì)是怎樣的呢?[歸納拓展]結(jié)論2:兩個(gè)互成角度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)合成分運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)當(dāng)合初速度與合加速度共線(xiàn)時(shí),物體做運(yùn)動(dòng)

當(dāng)合初速度與合加速度不共線(xiàn)時(shí),物體做運(yùn)動(dòng)

(三)平拋運(yùn)動(dòng)[科學(xué)探究]條件初速度水平,僅受重力作用探討方法化曲為直運(yùn)動(dòng)規(guī)律受力特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)速度位移分運(yùn)動(dòng)水平方向不受力勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)vx=v0x=v0t豎直方向受重力作用自由落體運(yùn)動(dòng)vy=gty=gt2合運(yùn)動(dòng)僅受重力作用勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)v=方向:與水平方向夾角為θtanθ==s==方向:與水平方向夾角為αtanα==圖示結(jié)論3:1)飛行時(shí)間:由知,時(shí)間取決于,與初速度v0。

2)水平射程:x=v0t=v0,即水平射程由和共同確定,與其他因素?zé)o關(guān)。

3)落地速度vt==。以θ表示落地速度與x軸正方向的夾角,有tanθ==,所以速度也只與和有關(guān)。

4)做平拋(或類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在隨意時(shí)刻任一位置處,設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為α,位移與水平方向的夾角為θ,則。

[例題展示]【例題1】一蠟塊置于注滿(mǎn)清水的長(zhǎng)玻璃管中,封閉管口后將玻璃管豎直倒置,在蠟塊勻加速上浮的同時(shí),使玻璃管緊貼豎直黑板面沿水平方向向右勻速移動(dòng),如圖所示。設(shè)坐標(biāo)系的x、y軸正方向分別為水平向右、豎直向上,則蠟塊相對(duì)于黑板的運(yùn)動(dòng)軌跡是()【變式訓(xùn)練1】一物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),它在x方向和y方向上的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像分別如圖所示。(計(jì)算結(jié)果可保留根號(hào))(1)推斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì);(2)計(jì)算t=4.5s時(shí)物體的速度大小;(3)計(jì)算物體在前6s內(nèi)的位移大小。【例題2】小船在400m寬的河中橫渡,河水流速是2m/s,船在靜水中的航速是4m/s,要使船航程最短,則船頭的指向和渡河的時(shí)間t分別為()A.船頭應(yīng)垂直指向?qū)Π?t=100sB.船頭應(yīng)與上游河岸成60°角,t=100sC.船頭應(yīng)與上游河岸成60°角,t=sD.船頭應(yīng)與上游河岸成30°角,t=s【變式訓(xùn)練2】(多選)河水的流速大小與水到河岸的距離有關(guān),河中心水的流速最大,河岸邊緣處水的流速最小?，F(xiàn)假設(shè)河的寬度為120m,河中心水的流速大小為4m/s,船在靜水中的速度大小為3m/s。要使船以最短時(shí)間渡河,則()A.船渡河的最短時(shí)間是24sB.在行駛過(guò)程中,船頭始終與河岸垂直C.船在河水中航行的軌跡是一條直線(xiàn)D.船在河水中的最大速度為5m/s【例題3】(多選)物體以速度v0水平拋出,若不計(jì)空氣阻力,則當(dāng)其豎直分位移與水平分位移之比為1∶2時(shí),以下說(shuō)法中正確的是()A.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B.運(yùn)動(dòng)的位移為C.豎直分速度等于v0 D.瞬時(shí)速度大小為2v0【變式訓(xùn)練3】以速度v0水平拋出一小球,假如從拋出到某時(shí)刻小球的豎直分位移與水平分位移大小相等,以下推斷正確的是()A.此時(shí)小球的豎直分速度大小等于水平分速度大小B.此時(shí)小球的速度大小為v0C.此時(shí)小球速度的方向與位移的方向相同D.小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為[小微專(zhuān)題]【例題4】如圖所示,在水平地面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的小車(chē),通過(guò)定滑輪用繩子吊起一個(gè)物體,若小車(chē)和被吊的物體在同一時(shí)刻速度分別為v1和v2,繩子對(duì)物體的拉力為FT,物體所受重力為G,則下面說(shuō)法正確的是()A.物體做勻速運(yùn)動(dòng),且v1=v2B.物體做加速運(yùn)動(dòng),且v2>v1C.物體做加速運(yùn)動(dòng),且FT>GD.物體做勻速運(yùn)動(dòng),且FT=G【例題5】如圖所示,從傾角為θ的斜面頂端,以初速度v0將小球水平拋出,則小球落到斜面上時(shí)的速度大小為()A.v0 B.v0C.v0 D.【例題6】如圖所示,一個(gè)電影替身演員打算跑過(guò)一個(gè)屋頂,然后水平跳動(dòng)離開(kāi)屋頂,在下一棟建筑物的屋頂上著地。假如他在屋頂跑動(dòng)的最大速度是4.5m/s,那么下列關(guān)于他能否平安跳過(guò)去的說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)()A.他平安跳過(guò)去是可能的B.他平安跳過(guò)去是不行能的C.假如要平安跳過(guò)去,他在屋頂水平跳動(dòng)速度應(yīng)大于4.5m/sD.假如要平安跳過(guò)去,他在屋頂水平跳動(dòng)速度應(yīng)小于4.5m/s[課堂練習(xí)]1.做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,肯定會(huì)發(fā)生改變的物理量是()A.合外力 B.加速度C.速率 D.速度2.讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同的初速度運(yùn)動(dòng),將一條形磁鐵放在桌面的不同位置,小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡不同,圖中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動(dòng)軌跡,下列說(shuō)法正確的是()A.磁鐵放在位置A時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中c所示B.磁鐵放在位置B時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中b所示C.通過(guò)這個(gè)試驗(yàn)可以探討曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度方向D.通過(guò)這個(gè)試驗(yàn)可以探究物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件3.在長(zhǎng)約80~100cm的一段封閉的玻璃管中注滿(mǎn)清水,水中放一個(gè)用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮),將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊,然后將玻璃管豎直倒置,在紅蠟塊勻速上浮的同時(shí)使玻璃管緊貼黑板面在水平方向上向右勻加速移動(dòng),你正對(duì)黑板面將看到紅蠟塊相對(duì)于黑板面的移動(dòng)軌跡可能是下列選項(xiàng)中的()4.(多選)如圖甲所示,在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上運(yùn)動(dòng),其v-t圖像如圖乙所示,同時(shí)人頂著桿沿水平地面運(yùn)動(dòng)的x-t圖像如圖丙所示。若以地面為參考系,下列說(shuō)法正確的是()A.猴子的運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(xiàn)B.猴子在0~2s內(nèi)做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.t=0時(shí)猴子的速度大小為8m/sD.猴子在0~2s內(nèi)的加速度大小為4m/s25.如圖所示,一籃球從離地H高處的籃板上A點(diǎn)以初速度v0水平彈出,剛好在離地h高處被跳起的同學(xué)接住,不計(jì)空氣阻力。則籃球在空中飛行的()A.時(shí)間為B.時(shí)間為C.水平位移為v0D.水平位移為v06.一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時(shí),速度方向與斜面垂直,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線(xiàn)所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過(guò)的距離之比為()A.tanθ B.2tanθC. D.7.(多選)在同一點(diǎn)O水平拋出的三個(gè)物體,做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,則三個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度vA、vB、vC的關(guān)系和三個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB、tC的關(guān)系分別是()A.tA>tB>tC B.tA=tB=tCC.vA<vB<vC D.vA>vB>vC8.如圖所示,在某次空投演習(xí)中,離地距離為H處的飛機(jī)放射一顆導(dǎo)彈,導(dǎo)彈以水平速度v1射出,欲轟炸地面上的目標(biāo)P,反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時(shí)以速度v2豎直向上放射導(dǎo)彈進(jìn)行攔截。設(shè)飛機(jī)放射導(dǎo)彈時(shí)與攔截系統(tǒng)的水平距離為s,假如攔截勝利,不計(jì)空氣阻力,則v1、v2的關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)意()A.v1=v2 B.v1=v2C.v1=v2 D.v1=v29.如圖所示,水平房頂高H=5m,墻高h(yuǎn)=3.2m,墻到房子的距離l=3m,墻外公路寬d=10m。欲使小球從房頂水平飛出落在墻外的公路上,求小球離開(kāi)房頂時(shí)的速度v0應(yīng)滿(mǎn)意的條件。(墻的厚度不計(jì),g取10m/s2)參考答案自主預(yù)習(xí)(一)1.合力(加速度)方向速度方向2.(1)增大(2)減小(3)不變(二)1.(1)只具有水平初速度(2)物體只受重力2.勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)3.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)【課堂探究】(一)[情境設(shè)問(wèn)]合力和速度不共線(xiàn)結(jié)論1:合外力加速度(二)[思索與探討]1.向右上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2.向右上做勻加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)結(jié)論2兩個(gè)互成角度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)合成分運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)當(dāng)合初速度方向與合加速度方向共線(xiàn)時(shí),物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)當(dāng)合初速度方向與合加速度方向不共線(xiàn)時(shí),物體做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(三)結(jié)論3:1)t=下落高度h無(wú)關(guān)2)初速度v0下落高度h3)初速度v0下落高度h4)tanα=2tanθ例題展示【例題1】C蠟塊參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),豎直方向在管中勻加速上浮,水平方向向右勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故它做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),蠟塊的合力豎直向上,故它的運(yùn)動(dòng)軌跡向上彎曲,A、B、D錯(cuò)誤,C正確?！咀兪接?xùn)練1】(1)勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(2)10m/s(3)180m解析:(1)由圖可看出,物體沿x方向的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),vx=30m/s,加速度為0。沿y方向的分運(yùn)動(dòng)為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),初速度沿y軸負(fù)方向,vy0=40m/s,加速度不變,ay=m/s2=m/s2,方向沿y軸正方向,合運(yùn)動(dòng)的初速度(指向第四象限)與加速度不在同始終線(xiàn)上,故物體做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)由圖可知t=4.5s時(shí)vx=30m/s,vy=20m/s,得v==10m/s;(3)依據(jù)圖像的面積表示位移,在前6s內(nèi),可得x軸方向的分位移為sx6=vxt=30×6m=180my軸方向的分位移為sy6=0m故物體在前6s內(nèi)的位移大小s6=sx6=180m。【例題2】C解析:當(dāng)合速度的方向與河岸垂直時(shí),渡河位移最短,設(shè)船頭與上游河岸方向的夾角為θ,則cosθ===,所以θ=60°,渡河的位移x=d=400m;依據(jù)矢量合成法則,有v合==2m/s,渡河時(shí)間t==s=s,C正確?！咀兪接?xùn)練2】BD解析:當(dāng)船頭的指向(即船相對(duì)于靜水的航行方向)始終垂直于河岸時(shí),渡河時(shí)間最短,且tmin=s=40s,A錯(cuò)誤,B正確;因河水的流速隨距岸邊距離的改變而改變,則小船的實(shí)際航速、航向都在改變,航向改變引起船的運(yùn)動(dòng)軌跡不在一條直線(xiàn)上,C錯(cuò)誤;船在靜水中的速度肯定,則水流速度最大時(shí),船速最大,由運(yùn)動(dòng)的合成可知船在河水中的最大速度為5m/s,D正確。【例題3】B解析:依據(jù)題意可得===,解得平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=,水平位移為x=v0t=,依據(jù)平行四邊形定則知,運(yùn)動(dòng)的位移s==,豎直分速度為vy=gt=v0,依據(jù)平行四邊形定則知,瞬時(shí)速度的大小v==v0故B正確,A、C、D錯(cuò)誤;故選B?！咀兪接?xùn)練3】BD解析:豎直分位移與水平分位移大小相等,有v0t=gt2,t=,豎直方向上的分速度vy=gt=2v0,故A錯(cuò)誤,D正確;此時(shí)小球的速度v==v0,故B正確;速度方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)軌跡的切線(xiàn)方向,位移方向?yàn)槌跷恢弥赶蚰┪恢玫姆较?兩方向不同,故C錯(cuò)誤;故選BD。【例題4】C解析:A、B、小車(chē)的運(yùn)動(dòng)可分解為沿繩方向和垂直于繩的方向兩個(gè)運(yùn)動(dòng),設(shè)兩段繩子夾角為θ,由幾何關(guān)系可得v2=v1sinθ,所以v1>v2,故A、B均錯(cuò)誤。C、D、而θ漸漸變大,故v2漸漸變大,物體有向上的加速度,處于超重狀態(tài),FT>G,故D錯(cuò)誤,C正確。故選C?！纠}5】C解析:小球落到斜面上時(shí)依據(jù)tanθ===,得t=,豎直分速度vy=gt=2v0tanθ,依據(jù)平行四邊形定則得,物體落到斜面上的速度為v==v0。故選C?！纠}6】B解析:由h=gt2,x=v0t,將h=5m,x=6.2m代入解得,平安跳過(guò)去的最小水平速度v0=6.2m/s。故選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤。課堂練習(xí)1.D解析:做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,所受的合外力和加速度可以不變,如平拋運(yùn)動(dòng);速度大小即速率可以不變,但方向時(shí)刻沿切線(xiàn)方向,例如勻速圓周運(yùn)動(dòng),故D正確,A、B、C錯(cuò)誤;故選D。2.D解析:磁體對(duì)小鋼珠有吸引力,當(dāng)磁鐵放在位置A,即在鋼珠的正前方時(shí),鋼珠所受的合力與速度的方向在一條直線(xiàn)上,所以其運(yùn)動(dòng)軌跡為直線(xiàn),應(yīng)是b,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)磁鐵放在位置B時(shí),小鋼珠運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到磁體的吸引,小鋼珠漸漸接近磁體,其速度在曲線(xiàn)的切線(xiàn)方向與受力的方向之間,所以其運(yùn)動(dòng)軌跡是c,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;試驗(yàn)表明,當(dāng)物體所受合外力的方向跟物體的運(yùn)動(dòng)方向不在同始終線(xiàn)上時(shí),物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),即通過(guò)這個(gè)試驗(yàn)可以探究物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的條件,故選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤。3.C解析:蠟塊參與了兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),豎直方向在管中以速度v1勻速上浮,水平方向向右勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),速度v2不斷變大,將v1與v2合成,如圖所示,由于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度沿著曲線(xiàn)上該點(diǎn)的切線(xiàn)方向,又由于v1不變,v2不斷變大,故θ不斷變小,即切線(xiàn)方向與水平方向的夾角不斷變小,故C正確。4.BD解析:由題圖乙可知,猴子在豎直方向做初速度為8m/s,加速度大小為a==m/s2=4m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),水平方向做速度大小為vx=m/s=4m/s的勻速運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)為曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故猴子在0~2s內(nèi)做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;t=0時(shí)猴子的速度大小為v0==m/s=4m/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;猴子在0~2s內(nèi)的加速度大小為4m/s2,選項(xiàng)D正確。5.C解析:依據(jù)H-h=gt2知,籃球在空中飛行的時(shí)間t=,故A、B錯(cuò)誤;籃球的水平位移為x=v0t=v0,故C正確,D錯(cuò)誤。6.D解析:如圖所示,設(shè)小球拋出時(shí)的初速度為v0,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則vx=v0,vy=,vy=gt,x=v0t,y=,聯(lián)立以上各式得=,D正確。