2018-2019學(xué)年高考物理 主題一 曲線運(yùn)動與萬有引力定律 第一章 拋體運(yùn)動 1.1.3 課時1 平拋運(yùn)動的規(guī)律學(xué)案 教科版.doc
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課時1 平拋運(yùn)動的規(guī)律 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心凝煉 1.知道什么是平拋運(yùn)動。 1個概念——平拋運(yùn)動 2個科學(xué)思維——模型構(gòu)建：平拋運(yùn)動；科學(xué)推理：平拋運(yùn)動的分解 1條規(guī)律——平拋運(yùn)動的規(guī)律vx＝v0，x＝v0t，vy＝gt，h＝gt2 2.理解平拋運(yùn)動的特點(diǎn)。 3.理解把平拋運(yùn)動分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動的研究過程和相關(guān)規(guī)律。 4.會應(yīng)用平拋運(yùn)動的規(guī)律解決有關(guān)問題。 一、平拋運(yùn)動的定義及特點(diǎn) [觀圖助學(xué)] (1)在羽毛球比賽中，水平擊出的羽毛球在空中運(yùn)動時能忽略空氣的阻力嗎？可以將羽毛球的運(yùn)動認(rèn)為平拋運(yùn)動嗎？ (2)在鉛球比賽中，運(yùn)動員斜向上將鉛球推出，與鉛球的重力相比空氣的阻力能忽略嗎？可以將鉛球的運(yùn)動認(rèn)為平拋運(yùn)動嗎？ (3)某同學(xué)站在高處將大石塊水平扔出，可以將大石塊的運(yùn)動認(rèn)為平拋運(yùn)動嗎？ [理解概念] 判斷下列說法的正誤。 (1)水平拋出的物體所做的運(yùn)動就是平拋運(yùn)動。() (2)平拋運(yùn)動的速度變化僅在豎直方向上。(√) (3)平拋運(yùn)動是曲線運(yùn)動，故物體受到的力的方向一定不斷變化。() (4)做平拋運(yùn)動的物體，速度和加速度都隨時間的增加而增大。() 二、平拋運(yùn)動的規(guī)律 [觀圖助學(xué)] (1)飛機(jī)投彈轟炸目標(biāo)。有的同學(xué)說：當(dāng)飛機(jī)飛到目標(biāo)的正上方時投彈，才能命中目標(biāo)。該同學(xué)說的對嗎？ (2)一只松鼠攀在山崖的樹上，看到獵人對著它水平射出子彈的火光后，立即松手從樹上掉落。松鼠能逃離被擊中的厄運(yùn)嗎？ 答案 (1)不對。當(dāng)飛機(jī)在離一定水平距離時投彈，才能命中目標(biāo)。 (2)不能。因?yàn)樵谪Q直方向子彈與松鼠同時做自由落體運(yùn)動，在相同時間內(nèi)下落的高度相同，子彈恰好擊中松鼠。 平拋運(yùn)動的速度與位移 平拋運(yùn)動的速度 平拋運(yùn)動的位移 分解圖 水平分運(yùn)動 vx＝v0 x＝v0t 豎直分運(yùn)動 vy＝gt y＝gt2 合運(yùn)動 ①合速度大小：vt＝＝ ①合位移大?。簊＝ ②合速度方向：tan θ＝＝(θ是v與水平方向的夾角) ②合位移方向：tan α＝(α是s與水平方向的夾角) [理解概念] 判斷下列說法的正誤。 (1)平拋運(yùn)動的初速度越大，下落得越快。() (2)做平拋運(yùn)動的物體下落時，速度與水平方向的夾角θ越來越大。(√) (3)如果下落時間足夠長，平拋運(yùn)動的物體的速度方向變?yōu)樨Q直方向。() (4)平拋運(yùn)動的合位移的方向與合速度的方向一致。() 平拋運(yùn)動特點(diǎn)的理解 [觀察探究] 如圖1所示，一人正練習(xí)投擲飛鏢(不計(jì)空氣阻力)，請思考： 圖1 (1)飛鏢在空中運(yùn)動時，其加速度的大小和方向是怎樣的？ (2)飛鏢的運(yùn)動是勻變速運(yùn)動，還是變加速運(yùn)動？ 答案 (1)加速度為重力加速度g，方向豎直向下。 (2)勻變速運(yùn)動。 [探究歸納] 平拋運(yùn)動的特點(diǎn) 特點(diǎn) 理解 理想化 特點(diǎn) 平拋運(yùn)動是一種理想化的運(yùn)動模型，即把物體看成質(zhì)點(diǎn)，拋出后只考慮重力作用，忽略空氣阻力 軌跡 特點(diǎn) 平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動，軌跡是拋物線 速度 特點(diǎn) 平拋運(yùn)動的速度大小和方向都不斷變化，故它是變速運(yùn)動 加速度 特點(diǎn) 加速度大小和方向都不變，始終等于重力加速度，所以平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動 速度變 化特點(diǎn) 由Δv＝gΔt，任意兩個相等的時間間隔內(nèi)速度的變化量相同，方向豎直向下， [試題案例] [例1] (多選)如圖2所示，在高空勻速飛行的轟炸機(jī)，每隔1 s投下一顆炸彈，若不計(jì)空氣阻力，則( ) 圖2 A.這些炸彈落地前排列在同一條豎直線上 B.這些炸彈落地前排列在同一條拋物線上 C.這些炸彈落地時速度大小方向都相同 D.這些炸彈都落于地面上同一點(diǎn) 【思路探究】 (1)炸彈與飛機(jī)在水平方向是什么運(yùn)動？同一時刻兩者的水平位置有什么特點(diǎn)？ (2)炸彈在豎直方向是什么運(yùn)動？ 解析 這些炸彈是做平拋運(yùn)動，速度的水平分量都一樣，與飛機(jī)速度相同。相同時間內(nèi)，水平方向上位移相同，所以這些炸彈排在同一條豎直線上，故A正確，B錯誤；由于這些炸彈下落的高度相同，初速度也相同，這些炸彈落地時速度大小和方向都相同，故C正確；這些炸彈拋出時刻不同，落地時刻也不一樣，不可能落于地面上的同一點(diǎn)，故D錯誤。 答案 AC [針對訓(xùn)練1] (多選)關(guān)于做平拋運(yùn)動的物體，下列說法中正確的是( ) A.加速度隨時間逐漸增大 B.加速度保持不變 C.每秒內(nèi)速度增量相等 D.每秒內(nèi)速率的變化相等 解析 做平拋運(yùn)動的物體僅受到重力的作用，加速度為重力加速度g，加速度的大小和方向恒定，故A錯誤，B正確；在Δt時間內(nèi)速度的改變量為Δv＝gΔt，因此可知每秒內(nèi)速度增量大小相等、方向相同，故C正確，D錯誤。 答案 BC 平拋運(yùn)動的規(guī)律 [觀察探究] 如圖3所示，小球以初速度v0水平拋出后，在空中做平拋運(yùn)動。 圖3 (1)小球做平拋運(yùn)動的軌跡是曲線，為了便于研究，我們應(yīng)如何建立平面直角坐標(biāo)系？ (2)小球在空中運(yùn)動的時間由哪些因素決定？ (3)小球在空中運(yùn)動的水平位移由哪些因素決定？ (4)小球落地速度的大小由哪些因素決定？ 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)在豎直方向有h＝gt2，所以小球在空中運(yùn)動的時間由下落高度h決定。 (3)在水平方向有x＝v0t，所以小球在空中運(yùn)動的水平位移由初速度v0和下落高度h共同決定。 (4)小球的合速度大小vt＝＝，所以小球落地速度由初速度v0和下落高度h共同決定。 [探究歸納] 平拋運(yùn)動的規(guī)律 (1)平拋運(yùn)動的時間 t＝，只由高度決定，與初速度無關(guān) (2)水平位移(射程) x＝v0t＝v0，由初速度和高度共同決定 (3)落地速度 vt＝＝，與水平方向的夾角為θ，tan θ＝＝，落地速度由初速度和高度共同決定 (4)運(yùn)動位置 t時刻的坐標(biāo)(v0t，gt2) (5)運(yùn)動軌跡 軌跡方程：y＝x2，所以做平拋運(yùn)動的物體的運(yùn)動軌跡為拋物線 [試題案例] [例2] (2018蚌埠二中高一下期中)(多選)如圖4所示，高為h＝1.25 m的平臺上覆蓋一層薄冰，現(xiàn)有一質(zhì)量為60 kg的滑雪愛好者以一定的初速度v向平臺邊緣滑去，著地時速度的方向與水平地面的夾角為45(取重力加速度g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力)。由此可知下列各項(xiàng)中正確的是( ) 圖4 A.滑雪者在平臺上的速度大小是5.0 m/s B.滑雪者著地點(diǎn)到平臺邊緣的水平距離是2.5 m C.滑雪者在空中運(yùn)動的時間為1 s D.著地時滑雪者的速度大小是5.0 m/s 【思維導(dǎo)圖】 解析 由v＝2gh可得vy＝＝ m/s＝5.0 m/s，著地時的速度方向與水平地面的夾角為45，所以著地時水平速度v0和豎直速度的大小vy相等，所以滑雪者在平臺上的速度大小v＝v0＝vy＝5.0 m/s，故A正確；由vy＝gt得出滑雪者在空中運(yùn)動的時間t＝0.5 s，故C錯誤；滑雪者在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，水平距離為x＝v0t＝50.5 m＝2.5 m，故B正確；滑雪者著地的速度大小為v′＝＝v＝5 m/s，故D錯誤。 答案 AB 研究平拋運(yùn)動的一般思路 (1)把平拋運(yùn)動分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動，是求解平拋運(yùn)動的基本方法。 (2)分別運(yùn)用兩個分運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律去求分速度、分位移等，再合成得到平拋運(yùn)動的速度、位移等。 [針對訓(xùn)練2] (2018寧夏育才中學(xué)高一下期中)(多選)一物體做平拋運(yùn)動，先后在兩個不同時刻的速度大小分別為v1和v2，時間間隔為Δt，重力加速度為g，那么( ) A.v1和v2的方向一定相同 B.v1下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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