粤教版必修二 第一章 第一节 什么是抛体运动 学案.docx

第一节什么是抛体运动学习目标 1.知道什么是抛体运动.2.知道曲线运动的速度方向，理解曲线运动的性质.3.知道物体做直线或曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系.一、抛体运动1.定义：将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动.2.做抛体运动的条件：(1)有一定的初速度；(2)只受重力.3.运动性质：由于物体只受重力作用，抛体的加速度ag，故抛体运动是匀变速运动.二、抛体运动的速度方向1.速度方向：在曲线运动中，质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向就是曲线上这点的切线方向.2.曲线运动的性质：曲线运动的速度方向时刻在改变，曲线运动是一种变速运动.3.曲线运动的分类匀变速曲线运动：加速度恒定.非匀变速曲线运动：加速度变化.三、物体做直线或曲线运动的条件1.物体做直线运动的条件：物体所受合力(加速度)的方向与速度方向在同一直线上.2.物体做曲线运动的条件：物体所受合力(加速度)的方向与速度方向不在同一直线上.这包含三个层次的内容：(1)初速度不为零；(2)合力不为零；(3)合力与速度方向不共线.3.曲线运动的轨迹特点做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切且向合力方向弯曲，而且处在速度方向与合力方向构成的夹角之间(如图1所示).即合力指向曲线的凹侧.图1即学即用1.判断下列说法的正误.(1)做抛体运动的物体，速度可能不变.()(2)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动.()(3)物体的速度不断改变，它一定做曲线运动.()(4)做曲线运动物体的位移大小可能与路程相等.()(5)做曲线运动物体的合力一定是变力.()(6)做曲线运动的物体一定有加速度.()2.小文同学在探究物体做曲线运动的条件时，将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动，得到不同轨迹.图2中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置a时，小钢珠的运动轨迹是_(填轨迹字母代号)，磁铁放在位置b时，小钢珠的运动轨迹是_(填轨迹字母代号).实验表明，当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_(选填“在”或“不在”)同一直线上时，物体做曲线运动.图2答案bc不在解析因为磁铁对小钢珠只能提供引力，磁铁在a处时，f与v0同向，小钢珠做变加速直线运动，运动轨迹为b；当磁铁放在b处时，f与v0不在同一直线上，引力指向曲线的凹侧，运动轨迹为c.当合外力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动.一、曲线运动的速度方向、抛体运动特点导学探究(1)如图3所示，砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出，其速度方向不断变化，那么如何确定物体在某一点的速度方向？图3(2)曲线运动一定是变速运动吗？(3)曲线运动可能是匀变速运动吗？(4)物体做曲线运动时，加速度可以为零吗？为什么？答案(1)从题图可以看出，从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出，所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向.(2)由于曲线运动的速度方向时刻在变化，不论其速度大小是否变化，其速度一定变化，因此曲线运动一定是变速运动.(3)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力情况.合外力为恒力，物体做匀变速曲线运动；合外力为变力，物体做非匀变速曲线运动.(4)不可以，物体做曲线运动时，速度不断变化，所以加速度一定不为零.知识深化1.曲线运动的速度方向：做曲线运动的物体的速度方向在其轨迹的各点的切线方向上，物体的速度方向时刻发生变化.2.抛体运动的理解：(1)抛体运动特点：具有初速度，初速度的方向不确定.只受重力作用.当物体所受空气阻力与重力相比可忽略不计时，抛出物体的运动可视为抛体运动.(2)运动性质：由于物体只受重力作用，抛出物体的加速度ag恒定，因此抛体运动一定是匀变速运动.(3)轨迹：直线或曲线当物体的初速度方向竖直向上或向下时，物体做匀变速直线运动.当物体的初速度方向不在竖直方向上时，物体做匀变速曲线运动，并且抛体运动的轨迹总是向下弯曲的.(4)抛体运动的几种形式(如图4所示)图4例1下列关于抛体运动的说法正确的是()a.做抛体运动的物体，只有当做直线运动时才为匀变速运动b.做抛体运动的物体，只有做曲线运动时速度才发生变化c.物体无论做怎样的抛体运动，一定做匀变速运动d.将物体沿某一倾斜方向抛出时，运动不一定是匀变速运动答案c解析做抛体运动的物体，由于只受重力作用，加速度恒为重力加速度，因此抛体运动不论轨迹是直线还是曲线，均为匀变速运动，速度一定发生变化，故a、b、d错，c正确.例2如图5所示，物体沿曲线由a点运动至b点，关于物体在ab段的运动，下列说法正确的是()图5a.物体的速度可能不变b.物体的速度不可能均匀变化c.a点的速度方向由a指向bd.ab段的位移大小一定小于路程答案d解析做曲线运动的物体的速度方向时刻改变，即使速度大小不变，速度方向也在不断发生变化，故a项错误；做曲线运动的物体必定受到力的作用，当物体所受到的合力为恒力时，物体的加速度恒定，速度均匀变化，b项错误；点的速度方向沿点的切线方向，c项错误；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，d项正确.二、物体做曲线运动的条件导学探究(1)图6甲是抛出的石子在空中划出的弧线，图乙是某卫星绕地球运行的部分轨迹.请画出物体在a、b、c、d四点的受力方向和速度方向.图6(2)用一块磁铁，如何使小钢球做以下运动：加速直线运动；减速直线运动；曲线运动.(3)物体做曲线运动的条件是什么？答案(1)各点受力方向和速度方向如图所示.(2)把磁铁放置在小钢球运动方向的正前方；把磁铁放置在小钢球运动方向的正后方；把磁铁放置在小钢球运动方向的某一侧.(3)所受合力方向与速度方向不共线.知识深化1.物体做曲线运动的条件：当物体受到的合力的方向与其运动方向不共线时，物体将做曲线运动，与其受到的合力大小是否变化无关.2.合外力与运动轨迹的关系：物体运动时其轨迹总偏向合外力所指的一侧，或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧.例3曲线运动是自然界更为普遍的运动形式，下面关于曲线运动的一些说法中，正确的是()a.物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动b.物体在方向不变的外力作用下一定会做直线运动c.物体在方向不断变化的外力作用下一定会做曲线运动d.物体在大小不变的外力作用下必做匀变速曲线运动答案c解析若力与初速度方向不在一条直线上，物体做曲线运动，a、b错误.物体所受的外力方向不断变化，表明外力不会与速度始终共线，故在该外力作用下物体一定会做曲线运动，c对.做匀变速曲线运动物体的受力恒定不变，而不光是受力大小不变，d错误.例4汽车在水平公路上转弯，沿曲线由m向n行驶.图中分别画出了汽车转弯时所受合力f的四种方向，你认为正确的是()答案d解析a选项中力的方向与速度方向相同，b选项中力的方向与速度方向相反，这两种情况下汽车会做直线运动，不符合实际，a、b错误；物体做曲线运动时，合力的方向指向运动轨迹的凹侧，故c错误，d对.针对训练一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风突然停止，则其运动的轨迹可能是()答案c解析物体自由下落到某处突然受一恒定水平向右的风力，则轨迹应向右弯曲，且弯点的切线方向应竖直向下，故a、b、d都错；撤去风力后，物体只受重力，即合外力向下，轨迹应向下弯曲，只有c符合，故c正确.物体做曲线运动时，关于受力(加速度)的“一定”与“不一定”1.“一定”：物体受到的合外力(加速度)一定不为零.物体所受合外力(加速度)的方向与其速度方向一定不在同一条直线上.2.“不一定”：物体受到的合外力(加速度)不一定变化，即物体受到的合外力可以是恒力，也可以是变力.1.(抛体运动的理解)关于抛体运动，下列说法中正确的是()a.将物体向空中抛出，物体就做抛体运动b.物体只在重力作用下的运动就是抛体运动c.在匀速直线飞行的飞机上跳下的伞兵，做抛体运动d.物体有一定的初速度，仅在重力作用下的运动为抛体运动答案d解析将物体向空中抛出，若物体还受到空气的阻力，物体就不做抛体运动.故a错误；物体只在重力作用下的运动，若初速度为0，物体做自由落体运动，不是抛体运动，故b错误；伞兵在降落伞张开前后，空气阻力的作用都不能忽略，故伞兵不做抛体运动，c错误.2.(曲线运动的速度方向)从高处水平抛出的物体在各个时刻的速度、加速度方向如图所示，其中正确的是()答案c解析物体在飞行过程中只受重力，方向竖直向下，所以加速度的方向竖直向下，b、d图错；在曲线运动中，速度的方向时刻改变，而a图中速度的方向保持不变，a图错；c图中速度和加速度的方向都正确，应选c.3.(曲线运动的条件)对做曲线运动的物体，下列说法正确的是()a.速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上b.加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上c.加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上d.合外力的方向一定是变化的答案a解析由物体做曲线运动的条件可知，速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上，所以a正确；根据牛顿第二定律，加速度与合外力一定同向，所以b、c不正确；在恒力作用下，物体也可以做曲线运动，只要合外力方向与速度方向不共线就可以，所以d不正确，故选a.4.(合力与曲线运动)(多选)质量为m的物体，在f1、f2、f3三个共点力的作用下做匀速直线运动，保持f1、f2不变，仅将f3的方向改变90(大小不变)后，物体可能做 ()a.加速度大小为的匀变速直线运动b.加速度大小为的