2021年高中物理人教版（新教材）必修第二册学案：第五章 第四节　抛体运动的规律 （含答案）.doc

1、KKK 第四节第四节 抛体运动的规律抛体运动的规律 目标体系构建 明确目标 梳理脉络 【学习目标】 1知道平抛运动的概念及受力特点。 2了解斜抛运动的特点和分析方法。 3掌握平抛运动的规律，会用平抛运动的知识处理实际问题。 【思维脉络】 课前预习反馈 教材梳理 落实新知 知识点 1 平抛运动的速度 1水平速度：做平抛运动的物体，由于只受到竖直向下的_重力_作用，在 x 方向的分 力为_0_，加速度为_0_，故物体在 x 方向的速度将保持 v0不变，即 vx_v0_。 2竖直速度：物体在 y 方向上受重力 mg 作用，由 mgma 可知，物体在竖直方向的加 速度等于自由落体加速度，vy_gt_。

2、 3合速度：由图可知，物体在时刻 t 的速度 v v2xv2y_ v20gt2_ tan vy vx_ gt v0_。 4结论：物体在下落过程中速度 v 越来越_大_，速度方向与水平方向间夹角 越来越 _大_。 知识点 2 平抛运动的位移与轨迹 1水平位移：平抛运动沿 x 方向的分运动是_匀速_直线运动，所以物体的水平位移 x _v0t_。 2竖直位移：物体在 y 方向的分运动是从静止开始、加速度为 g 的_匀加速_直线运动， 由自由落体运动的知识可知，平抛运动物体在竖直方向的位移 y_1 2gt 2_。 3运动轨迹：将 t_ x v0_代入 y 1 2gt 2中可得 y_g 2v20 x 2

3、#，由数学知识可知，平抛运 动的轨迹是一条_抛物线_。 知识点 3 一般的抛体运动 1斜抛运动：物体被抛出时的速度不沿水平方向，而是斜向_上方_或斜向_下方_。 2受力情况：水平方向不受力，加速度为_0_，竖直方向只受重力，加速度为_g_。 3运动分解：水平方向做_匀速_直线运动，速度 v0 x_v0cos_；竖直方向做_匀变 速_直线运动，初速度 v0y_v0sin_。( 为 v0与水平方向间夹角) 预习自测 判一判 (1)抛体运动一定是曲线运动。() (2)抛体运动一定是匀变速运动。() (3)物体以某初速度做平抛运动时，时间越长，速度越大。() (4)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹

4、角越来越大，若足够高，速度方向最终可能 竖直向下。() (5)斜上抛运动的物体到达最高点时，速度为零。() (6)斜抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。() 选一选 (2020 河南省洛阳市高一下学检测)蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对 准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始逃跑，下述各种运动方式中，松鼠能逃脱被击中厄运的 是(设树枝足够高)( B ) A自由落下 B竖直上跳 C迎着枪口，沿 AB 方向水平跳离树枝 D背着枪口，沿 AC 方向水平跳离树枝 解析：因为子弹做平抛运动，其竖直方向做自由落体运动，所以松鼠只有竖直上跳才不 会被击中，故选 B。 想一想 如图所示，一个电影

5、替身演员准备跑过一个屋顶，然后水平跳跃并离开屋顶，在下一个 建筑物的屋顶上着地。如果他在屋顶跑动的最大速度是 4.5 m/s，那么他能安全跳过去吗？ 答案：不能 解析：根据 y1 2gt 2，当他降落在下一个屋顶时，下落的高度 y4.9 m，所用时间 t 2y g 24.9 9.8 s1.0 s，最大水平位移：xvmt4.51.0 m4.5 mt2t3，所以选项 B 正确；因为加速度相同，所以小球通过 3 个窗 户速度的变化一样快，选项 C 正确；由平抛运动特点可知，合速度的方向不同，故运动轨迹 不同，所以，选项 D 错误。 探究 平抛运动的规律 情境导入 用枪水平地射击一个靶子(如图所示)，

6、设子弹从枪口水平射出的瞬时，靶子从静止开始自 由下落，子弹能射中靶子吗？为什么？ 提示：能够射中。子弹做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运 动，相同时间内与靶子下落的高度相同，故能够射中靶子。 要点提炼 1研究方法 平抛运动是 曲线运动 化曲为直 运动分解 水平方向的匀速直线运动 竖直方向的自由落体运动 2运动规律 速度 位移 水平分运动 水平速度 vxv0 水平位移 xv0t 竖直分运动 竖直速度 vygt 竖直位移 y1 2gt 2 合运动 大小：v v2 0gt 2 大小：s x2y2 方向：与水平方向夹角为 ，tanvy vx gt v0 方向： 与水平方向夹角为

7、， tany x gt 2v0 图示 3.平抛运动中的几个有用结论 (1)运动时间 t 2h g ，即平抛物体在空中的飞行时间仅取决于下落的高度，与初速度 v0 无关。 (2)落地的水平距离 sxv0 2h g ，即水平距离与初速度 v0和下落高度 h 有关，与其他因素 无关。 (3)落地速度 vt v202gh，即落地速度也只与初速度 v0和下落高度 h 有关。 (4)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻，任意位置处，设其末速度方向与水平方向的 夹角为 ，位移与水平方向的夹角为 ，则有 tan2tan。 4平抛运动中的临界与极值问题 (1)通过关键词来判断临界点、极值点 有些题目中有“刚好

8、”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程中存在着临界 点。 若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程中存在 着“起止点”，而这些“起止点”往往就是临界点。 若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程中存在着极 值，这些极值点也往往是临界点。 (2)分析处理方法 确定临界状态及临界轨迹，并由此列出符合临界条件的物理方程。 注意恰当运用数学知识分析求解临界与极值问题。 典例剖析 典题 2 如图所示，窗子上、下沿间的高度 H1.6 m，墙的厚度 d0.4 m，某人 在离墙壁距离 L1.4 m、距窗子上沿 h0.2 m 处的 P 点，将可视为质点的

9、小物件以 v 的速度 水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，g 取 10 m/s2。则 可以实现上述要求的速度大小是( C ) A2 m/s B4 m/s C8 m/s D10 m/s 思路引导：解答本题应注意以下两点： (1)小物件做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时 v 最大。 (2)恰好擦着窗子下沿左侧时速度 v 最小。 解析：小物体做平抛运动，恰好擦着窗子上沿右侧穿过时 v 最大，此时有 Lvmaxt，h1 2 gt2，代入解得 vmax7 m/s；恰好擦着窗下沿左侧时速度最小，则有 Ldvmint1，Hh1 2gt 2 1， 解得 vmin3 m/s，

10、故 v 的取值范围是 3 m/svtb，vatb，vavb Ctatb，vatb，vavb 解析： 根据 h1 2gt 2可知 t 2h g ， 则有 tatb， 由于水平位移相等， 根据 xv0t 可得 vaha，故 a 的飞行时间比 b 的短，A 错 误；同理，b 和 c 的飞行时间相同，B 正确；根据水平位移 xv0t，a、b 的水平位移满足 xaxb， 且飞行时间 tbta，可知 v0av0b，C 正确；同理可得 v0bv0c，D 错误。 素养警示 平抛运动问题的解答思路 (1)把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动两个分运动。 (2)分别对这两个方向的分运动进行运动分析，利用相应的规律分别进行求解。 (3)注意这两个分运动与合运动具有等时性、等效性和独立性。