新教材高中物理第五章拋體運(yùn)動(dòng)4拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律課件新人教版必修第二冊(cè)

第五章拋體運(yùn)動(dòng)4．拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律目標(biāo)體系構(gòu)建【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)，會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行理論分析。2．理解平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。知道軌跡是拋物線，會(huì)解決與平拋運(yùn)動(dòng)相關(guān)的實(shí)際問題。3．認(rèn)識(shí)平拋運(yùn)動(dòng)研究中等效替代的思想和“化繁為簡(jiǎn)”的思想，并能用來研究一般的拋體運(yùn)動(dòng)。【思維脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反饋

1．水平速度：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，由于只受到豎直向下的_______作用，在x方向的分力為____，加速度為____，故物體在x方向的速度將保持v0不變，即vx＝_____。2．豎直速度：物體在y方向上受重力mg作用，由mg＝ma可知，物體在豎直方向的加速度等于自由落體加速度，vy＝_____。知識(shí)點(diǎn)1平拋運(yùn)動(dòng)的速度重力0

0

v0

gt

4．結(jié)論：物體在下落過程中速度v越來越_____，速度方向與水平方向間夾角θ越來越_____。大大1．水平位移：平拋運(yùn)動(dòng)沿x方向的分運(yùn)動(dòng)是_______直線運(yùn)動(dòng)，所以物體的水平位移x＝______。2．豎直位移：物體在y方向的分運(yùn)動(dòng)是從靜止開始、加速度為g的_________直線運(yùn)動(dòng)，由自由落體運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可知，平拋運(yùn)動(dòng)物體在豎直方向的位移y＝________。知識(shí)點(diǎn)2平拋運(yùn)動(dòng)的位移與軌跡勻速v0t

勻加速拋物線1．斜拋運(yùn)動(dòng)：物體被拋出時(shí)的速度不沿水平方向，而是斜向_______或斜向_______。2．受力情況：水平方向不受力，加速度為____，豎直方向只受重力，加速度為____。3．運(yùn)動(dòng)分解：水平方向做_______直線運(yùn)動(dòng)，速度v0x＝__________；豎直方向做_________直線運(yùn)動(dòng)，初速度v0y＝__________。(θ為v0與水平方向間夾角)知識(shí)點(diǎn)3一般的拋體運(yùn)動(dòng)上方下方0

g

勻速v0cosθ

勻變速v0sinθ

思考辨析『判一判』(1)拋體運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)。 (

)(2)水平拋出的物體所做的運(yùn)動(dòng)就是平拋運(yùn)動(dòng)。 (

)(3)平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度越大，下落得越快。 (

)(4)平拋運(yùn)動(dòng)物體的速度方向與水平方向的夾角越來越大，若足夠高，速度方向最終可能豎直向下。

(

)(5)平拋運(yùn)動(dòng)的合位移的方向與合速度的方向一致。 (

)(6)斜上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零。 (

)√

×

×

×

×

×

『選一選』(2021·杭州上海世界外國(guó)語(yǔ)中學(xué)高一期末)如圖所示，某同學(xué)利用無人機(jī)玩“投彈”游戲。在某時(shí)刻，無人機(jī)將小球沿水平方向投出。該同學(xué)測(cè)得小球從投出到落到水平地面所用的時(shí)間約為2s。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2，小球被投出時(shí)，距地面的高度約為 (

)A．4m

B．10mC．20m

D．40mC

『想一想』用槍水平地射擊一個(gè)靶子(如圖所示)，設(shè)子彈從槍口水平射出的瞬時(shí)，靶子從靜止開始自由下落，子彈能射中靶子嗎？為什么？

提示：能夠射中。子彈做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，相同時(shí)間內(nèi)與靶子下落的高度相同，故能夠射中靶子。課內(nèi)互動(dòng)探究探究

如圖所示，一人正練習(xí)投擲飛鏢，不計(jì)空氣阻力。請(qǐng)思考：(1)飛鏢投出后做什么運(yùn)動(dòng)，加速度的大小和方向如何？(2)飛鏢的運(yùn)動(dòng)是一種怎樣的運(yùn)動(dòng)？平拋運(yùn)動(dòng)的理解情景導(dǎo)入提示：(1)飛鏢將做平拋運(yùn)動(dòng)，只受到重力作用，加速度等于重力加速度，方向向下；(2)因飛鏢的加速度為一恒量，故飛鏢的運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。1．物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件物體的初速度v0方向水平，且只受重力作用。2．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)。要點(diǎn)提煉3．平拋運(yùn)動(dòng)的四個(gè)特點(diǎn)特點(diǎn)理解理想化特點(diǎn)物理上提出的拋體運(yùn)動(dòng)是一種理想化的模型，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。加速度特點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，始終等于重力加速度，大小和方向都不變，所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)。 (多選)關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是 (

)A．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體不受任何外力的作用B．平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)C．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)D．物體做平拋運(yùn)動(dòng)的落地時(shí)間與初速度的大小無關(guān)典題1典例剖析CD

1．(2021·河南省洛陽(yáng)市高一下學(xué)檢測(cè))蹲在樹枝上的一只松鼠看到一個(gè)獵人正在用槍水平對(duì)準(zhǔn)它，就在子彈出槍口時(shí)，松鼠開始逃跑，下述各種運(yùn)動(dòng)方式中，松鼠能逃脫被擊中厄運(yùn)的是(設(shè)樹枝足夠高) (

)A．自由落下B．豎直上跳C．迎著槍口，沿AB方向水平跳離樹枝D．背著槍口，沿AC方向水平跳離樹枝對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練B

解析：因?yàn)樽訌椬銎綊佭\(yùn)動(dòng)，其豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以松鼠只有豎直上跳才不會(huì)被擊中，故選B。探究

球場(chǎng)上，運(yùn)動(dòng)員多次從同一高度以不同的水平速度擊出網(wǎng)球。忽略空氣阻力的影響，若網(wǎng)球均落在同一水平面上，每次網(wǎng)球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同嗎？落地速度相同嗎？提示：在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，但落地速度不相同。平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律情景導(dǎo)入1．研究方法要點(diǎn)提煉2．運(yùn)動(dòng)規(guī)律4．平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界與極值問題(1)通過關(guān)鍵詞來判斷臨界點(diǎn)、極值點(diǎn)①有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼，明顯表明題述的過程中存在著臨界點(diǎn)。②若題目中有“取值范圍”“多長(zhǎng)時(shí)間”“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過程中存在著“起止點(diǎn)”，而這些“起止點(diǎn)”往往就是臨界點(diǎn)。③若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明題述的過程中存在著極值，這些極值點(diǎn)也往往是臨界點(diǎn)。(2)分析處理方法①確定臨界狀態(tài)及臨界軌跡，并由此列出符合臨界條件的物理方程。②注意恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析求解臨界與極值問題。

如圖所示，窗子上、下沿間的高度H＝1.6m，墻的厚度d＝0.4m，某人在離墻壁距離L＝1.4m、距窗子上沿h＝0.2m處的P點(diǎn)，將可視為質(zhì)點(diǎn)的小物件以v的速度水平拋出，要求小物件能直接穿過窗口并落在水平地面上，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。則可以實(shí)現(xiàn)上述要求的速度大小是

(

)A．2m/s

B．4m/sC．8m/s

D．10m/s典題2典例剖析B

思路引導(dǎo)：解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)小物件做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好擦著窗子上沿右側(cè)穿過時(shí)v最大。(2)恰好擦著窗子下沿左側(cè)時(shí)速度v最小。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練D

探究

如圖噴水管斜向上噴水，不考慮空氣阻力：(1)噴出的水做什么運(yùn)動(dòng)？(2)沿不同方向噴出的水射程是否相同？(3)在最高點(diǎn)時(shí)，速度是否為零？提示：(1)斜拋運(yùn)動(dòng)。(2)不同。(2)不是零。一般的拋體運(yùn)動(dòng)情景導(dǎo)入1．斜拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：斜拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線。2．斜上拋運(yùn)動(dòng)和斜下拋運(yùn)動(dòng)的比較要點(diǎn)提煉比較斜上拋運(yùn)動(dòng)斜下拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)分解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)的合運(yùn)動(dòng)水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)

(多選)如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N點(diǎn)，兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同?？諝庾枇Σ挥?jì)，則

(

)A．B的加速度比A的大B．B的飛行時(shí)間比A的長(zhǎng)C．B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大D．B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大典題3典例剖析CD

思路引導(dǎo)：解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)拋體運(yùn)動(dòng)都是受到重力作用的加速度相等的勻變速運(yùn)動(dòng)。(2)拋體運(yùn)動(dòng)的處理方法是將運(yùn)動(dòng)分解為水平和豎直兩個(gè)方向。(3)斜拋運(yùn)動(dòng)在最高點(diǎn)的速度為拋出初速度的水平分速度。解析：A、B兩球都做斜上拋運(yùn)動(dòng)，只受重力作用，加速度即為重力加速度，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由于能上升的豎直高度相同，豎直分速度相等，所以兩小球在空中飛行的時(shí)間相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于B球的水平射程比較大，故B球的水平速度比A球的水平速度大，而在最高點(diǎn)時(shí)小球的速度為小球拋出時(shí)的水平分速度，C項(xiàng)正確；小球B拋出時(shí)的速度大于小球A拋出時(shí)的速度，根據(jù)速度的對(duì)稱性，B在落地時(shí)的速度也比A在落地時(shí)的速度大，D正確。3．(多選)(2021·北大附中期中)如圖所示，水平地面上不同位置的三個(gè)小球斜上拋，沿三條不同的路徑運(yùn)動(dòng)最終落在同一點(diǎn)，三條路徑的最高點(diǎn)是等高的，若忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是 (

)A．沿路徑1拋出的小球落地的速率最大B．沿路徑3拋出的小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)C．三個(gè)小球拋出的初速度豎直分量相等D．三個(gè)小球拋出的初速度水平分量相等對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練AC

易錯(cuò)辨析警示“逆向思維”處理斜上拋運(yùn)動(dòng)

2020年8月15日，CBA總決賽決勝場(chǎng)打響，廣東男籃再戰(zhàn)遼寧，最終以總比分2︰1戰(zhàn)勝遼寧，奪得隊(duì)史第10冠。比賽中一運(yùn)動(dòng)員將籃球從地面上方B點(diǎn)以速度v0斜向上拋出，恰好垂直擊中籃板上A點(diǎn)。若該運(yùn)動(dòng)員后撤到C點(diǎn)投籃，還要求垂直擊中籃板上A點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員需

(

)A．減小拋出速度v0，同時(shí)增大拋射角θB．增大拋出速度v0，同時(shí)增大拋射角θC．減小拋射角θ，同時(shí)減小拋射速度v0D．減小拋射角θ，同時(shí)增大拋射速度v0案例D

思維構(gòu)建：逆向思維：逆向思維，又稱反向思維，是相對(duì)于習(xí)慣性思維的另一種思維方式。基本特點(diǎn)是末狀態(tài)信息較多，初始狀態(tài)信息較少，我們就可以從已有的思路反方向去思考，逆用定理、公式，逆向推理，反向解決問題。解析：籃球垂直擊中A點(diǎn)，其逆過程是平拋運(yùn)動(dòng)。豎直方向籃球做自由落體運(yùn)動(dòng)，高度不變，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，豎直方向的末速度也不變；當(dāng)平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度越大時(shí)，水平位移越大，拋出后落地速度越大，與水平面的夾角則越小。同理若水平速度減小，則落地速度變小，但與水平面的夾角變大。因此只有增大拋射速度v0，同時(shí)減小拋射角θ，才能仍垂直打到籃板上。故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。方法感悟：所有的思維方法目的都是為了簡(jiǎn)化，逆向思維也不例外。通過逆向思維就把研究斜拋運(yùn)動(dòng)的問題轉(zhuǎn)化成研究平拋的問題，研究初速度的大小和方向的問題轉(zhuǎn)化成研究末速度的大小和方向的問題。末速度水平的斜拋運(yùn)動(dòng)→逆向思維→平拋運(yùn)動(dòng)，和其類似的還有剎車類問題，末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)→逆向思維→初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)問題。課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)1．(2021·浙江溫州市高一開學(xué)考試)小球距地一定高度平拋，不考慮空氣阻力。從拋出到落地過程

(

)A．路程與位移的大小相等B．位移方向與平均速度方向相同C．位移方向與落地瞬間的速度方向相同D．拋出的速度越大運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)B

2．(2021·浙江高一月考)從高處水平拋出的物體在各個(gè)時(shí)刻的速度、加速度方向如圖所示，其中正確的是 (

)解析：在曲線運(yùn)動(dòng)中，速度的方向?yàn)榍€上該點(diǎn)的切線方向，物體在飛行過程中只受重力，方向豎直向下，所以加速度的方向豎直向下，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。C

3．(2021·廣東深圳市深圳中學(xué)高一期末)如圖，某人向放在水平地面上的垃圾桶中水平扔廢球，結(jié)果恰好從桶的右側(cè)邊緣飛到地面，不計(jì)空氣阻力。為了能把廢球扔進(jìn)垃圾桶中，則此人水平拋球時(shí)，可以做出的調(diào)整為

(

)A．初速度不變，拋出點(diǎn)在原位置正上方B．初速度不變，拋出點(diǎn)在原位置正右側(cè)C．減小初速度，拋出點(diǎn)在原位置正下方D．增大初速度，拋出點(diǎn)在原位置正上方C