高中物理必修二第一节抛体运动学案.docx

1.1 神马是抛体运动【基础知识】1将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在_作用下物体所做的运动叫做抛体运动2曲线运动的速度的方向：做曲线运动的物体，不同时刻的速度具有不同的_；在曲线运动中，质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的_方向；因为_，所以它的速度方向_，所以曲线运动是变速运动3当物体所受合力的方向与速度方向_时，物体做直线运动，若方向_，则做加速直线运动，若方向_，则做减速直线运动当物体所受合力的方向与速度方向_时，物体做曲线运动4物体受到力的作用，会产生加速度，当加速度的方向与速度方向_时，物体做直线运动，当物体加速度方向与速度方向_时，物体做曲线运动【例题】 例题一：关于曲线运动，下列说法中正确的是：（ ）A、任何曲线运动都是变速运动B、任何变速运动都是曲线运动C、曲线运动在某点处的速度方向在该点的切线方向上，因而方向是变化的D、加速度变化的运动必是曲线运动例题二：质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，则质点：A一定做匀变速运动B.一定做直线运动C一定做非匀变速运动D.一定做曲线运动归纳总结：物体做直线运动还是曲线运动，应从物体的 方向和 （或 ）方向来分析，与合外力的大小无关。例题三：质点沿轨道AB做由A到B的曲线运动，下图中哪一个可能正确地表示质点在C处的加速度：【exercise】1抛体运动：物体以一定的 向空中抛出，仅在 作用下物体所做的运动。2在曲线运动中，质点在某一时刻（或某一 ）的速度方向是在曲线上这一点的 方向。 3物体做直线运动的条件是：所受合力的方向与初速度方向 。物体做曲线运动的条件是：所受合力的方向与初速度方向 不在同一直线上 。4.一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内：A.速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变B.速度一定在不断地改变，加速度可以不变C.速度可以不变，加速度一定不断地改变D.速度可以不变，加速度也可以不变5.关于运动和力，下列说法中正确的是A.物体受到恒定合外力作用时，一定作匀变速直线运动B.物体受到变化的合外力作用时，它的运动速度大小一定变化C.物体做曲线运动时，合外力方向一定与瞬时速度方向垂直D.所有做曲线运动的物体，所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上6下列叙述正确的是A物体在恒力作用下不可能作曲线运动 B物体在变力或恒力作用下都有可能作曲线运动C物体在变力作用下不可能作直线运动 D物体在变力或恒力作用下都可能作直线运动7 关于曲线运动，下面说法正确的是（ ）A若物体运动状态改变，它一定做曲线运动B物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变C物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致D物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致8做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向 ( )A为通过该点的曲线的切线方向 B与物体在这一点时所受的合外力方向垂直 C与物体在这一点速度方向一致 D与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零9在地面上观察下列物体的运动，其中做曲线运动的有A质点向东运动时受到一个向西的力B气球在竖直上升时吹来一阵北风C汽艇在匀速驶向对岸的同时，河水还在匀速流动D在以速度行驶的列车上，以相对列车的速度水平向前抛出一个物体1.2 运动的合成与分解1、合运动与分运动：如果物体同时参加几个运动，那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动，那几个运动叫做这个实际运动的分运动。 合运动发生的位移叫做合位移，分运动的发生位移叫做分位移。合速度即合运动的速度，分速度即分运动的速度2、运动的合成与分解（1）已知分运动情况求合运动的情况叫运动的合成，已知合运动情况求分运动情况叫运动的分解。（2）运动的合成与分解遵循平行四边形定则运动的合成与分解，是指位移、速度、和加速度的合成和分解，必须遵循平行四边形定则练一练：（1）篮球运动员将篮球向斜上方抛出,投射方向与水平方向成600角.设其出手速度为10m/s,这个速度在竖直方向和水平方向的分速度各为多大?（2）如图，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩在小车A与物体B以相同的水平速度4m/s沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体由静止开始以0.5m/s2的加速度向上匀加速吊起，经过6秒后，求物体的位移和速度。（3）船在静水中的航速为，水流的速度为。为使船行驶到河正对岸的码头，则相对的方向应为( )3、合运动与分运动的关系：（）独立性：两个分运动可能共线、可能互成角度。两个分运动各自独立，互不干扰。因此在研究某个分运动的时候，就可以不考虑其他的分运动，就像其他分运动不存在一样。（）等效性：两个分运动的规律、位移、速度、加速度叠加起来与合运动的规律、位移、速度、加速度有完全相同效果。（）等时性：各个分运动及其合运动总是同时发生，同时结束，经历的时间相等；因此，若知道了某一分运动的时间，也就知道了其他分运动及合运动经历的时间；反之亦然。（4）合运动一定是物体的实际运动。.在一个具体问题中判断哪个是合运动，哪个是分运动的关键是弄清物体实际发生的运动是哪个，则这个运动就是合运动。物体实际发生的运动就是物体相对地面发生的运动，或者说是相对于地面上的观察者所发生的运动。 练一练：（1）如图所示光滑水平桌面上有一个质量为0.5kg的小物块，小物块以3m/s的速度向东匀速直线运动，某时刻起小物块受到一个向北、大小为1N的水平力F作用，求：水平力作用开始2秒后，物体向北运动的距离和物体的速度。（2）降落伞在下落一段时间后的运动是匀速的，无风时，某跳伞运动员的着地速度为4m/s，现在由于有沿水平方向向东的风影响，跳伞运动员着地的速度5m/s，那么风速（ ）A3m/s B4m/s C5m/s D1m/s（3）某人以一定的速率垂直河岸将船向对岸划去，当水流匀速时，关于他过河所需的时间、发生位移与水速的关系是（ ）A水速小时，位移小，时间端 B水速大时，位移大，时间长C水速大时，位移大，时间不变 D位移、时间与水速无关。方法点拨和归纳：1运动合成的基本方法(1)两个分运动必须是同一质点在同一时间内相对于同一参考系的运动。此时，按常规方法，两个分运动作邻边，夹在其中的平行四边行对角线即为真正意义上的合运动。(2)两个分运动在同一直线上时，矢量运算可转化为代数运算。2运动分解的基本方法：(1)先虚拟合运动的一个位移，看看这个位移产生什么效果，从中找到运动分解的方法。(2)先确定合运动速度方向（这里有一个简单原则，物体实际运动方向就是合速度方向），然后分析由这个合速度所产生的实际效果，以确定两个分速度方向。4、合运动的性质由分运动的性质决定（1）两个匀速运动直线运动的合运动一定是匀速直线运动吗？举例说明：（2）一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀加速直线运动合运动（不共线时）的合运动是_.举例说明：（3）一个匀速直线运动和一个初速度为零的匀速直线运动合运动（不共线时）的合运动是_.举例说明：（4）两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动（不共线）一定是匀变速运动吗？一定是曲线运动吗？举例说明：练一练：（1）（多选）一个质点同时参与互成一定角度的匀速直线运动和匀变速直线运动，该质点的运动特征是( ) A速度不变 B运动中的加速度不变 C轨迹是直线 D轨迹是曲线（2）（多选）若一个物体的运动是两个独立的分运动合成的，则（ ）A若其中一个分运动是变速运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的合运动一定是变速运动 B若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动一定是匀速直线运动C若其中一个是匀变速直线运动，另一个是匀速直线运动，则物体的运动一定是曲线运动D若其中一个分运动是匀加速直线运动 ，另一个分运动是匀减速直线运动，合运动可以是曲线运动若已知合运动为曲线运动，利用运动的分解我们可以将复杂的运动分解为简单的运动，变曲线运动为直线运动即：化繁为简，化曲为直四、常见运动的合成与分解：1.船过河问题 (船的实际运动包含两个运动：船在静水中运行和船被水下冲运动)例题：（1）一艘小船在在200m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是2m/s，小船在静水中的速度是4m/s，求: 当船头始终正对着对岸时，小船多长时间到达对岸，小船实际运行了多远？ 如果小船的路径要与河岸垂直，就如何行驶？消耗的时间是多少？例题：（2）宽300米，河水流速3m/s，船在静水中的航速为1m/s，则该船渡河的最短时间为 ，渡河的最短位移为 。 2、“绳+物”问题【问题综述】 此类问题的关键是： 1.准确判断谁是合运动，谁是分运动；实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动； 3.一般情况下，分运动表现在： 沿绳方向的伸长或收缩运动；垂直于绳方向的旋转运动。 4.根据运动效果认真做好运动矢量图，是解题的关键。 5.对多个用绳连接的物体系统，要牢记在绳的方向上各点的速度大小相等。例题：（1）如图所示，纤绳以恒定速率v沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸，当纤绳与水面夹角为时，船靠岸的速度是 ，若使船匀速靠岸，则纤绳的速度是 。（填：匀速、加速、减速） 小结：在高处拉低处小船问题 (小船的运动可以看成为沿绳方 向运动和垂直绳子作圆周运动的合运动)例题：（2）如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度v前进，则当拉绳与水平方向成角时，被吊起的物体M的速度为vM= 。 例题：（3）如图所示，以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体A，用细绳通过定滑轮拉动物体B在水平桌面上运动，当绳与水平面夹角为时，物体B的速率为 ，小结：对多个用绳连接的物体系统，要牢记在绳的方向上各点的速度大小相等。3、“杆+物”问题【问题综述】 此类问题的关键是： 1.准确判断谁是合运动，谁是分运动；实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动； 3.一般情况下，分运动表现在： 沿杆方向的运动； 垂直于杆方向的旋转运动。 4.根据运动效果认真做好运动矢量图，是解题的关键。 5.要牢记在杆上各点沿杆的方向上的速度相等例题：（1）如图所示，滑块B以速度vB向左运动时，触点P的沿杆移动的速度如何？例题（2）如图所示,当放在墙角的均匀直杆A端靠在竖直墙上,B端放在水平地面上,当滑到图示位置时,B点速度为v,则A点速度为_ (为已知)能力训练：1、（多选）关于运动的合成，下列说法中正确的是（ ）A合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等C合运动的位移等于分运动位移的矢量和D合运动的速度等于分运动速度的矢量和2、（多选）有关运动的合成，以下说法正确的是（ ）A. 两个直线运动的合运动一定是直线运动B. 两个不在一条直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动C. 不在同一直线上的匀加速直线运动和匀速直线运动的合运动一定是曲线运动D. 两个不在同一条直线上的初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动3、如图，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上匀加速吊起，则B做（ ）A速度大小不变的曲线运动 B速度大小增加的直线运动ARQPC加速度大小方向均不变的曲线运动D加速度大小方向均变化的曲线运动4、如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，玻璃管水平向右做匀速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（ ）A直线P B曲线QC曲线R D无法确定5、如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，则小船能到达对岸的位置是 （ ）A正对岸的B点 B正对岸B点的左侧C正对岸B点的右侧 D正对岸的任意点6、河宽420 m，船在静水中速度为4 ms，水流速度是3 ms，则船过河的最短时间为( )A140 s B105 s C84 s D s7、一物体由静止开始下落一小段时间后突然受一恒定水平风力的影响，一段时间后风突然停止，地面观察者看到物体的运动轨迹可能是下图中的哪一个？( )高.ABCD考.资.源8、一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中的物体，如右图所示端拴在汽车的尾部挂钩上，汽车在A点时，左侧竖直绳的长度为H，设绳不可伸长，滑轮大小不计。车从A点起动做直线运动，如果，已知车过B点时的速度为vB，则车过B点时井中物体的速度大小是( )A B. C. D. v0图59、用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸，如图5所示，已知拉绳的速度保持不变，则船速（ ）A保持不变 B逐渐增大C逐渐减小 D先增大后减小XYO图4-310、一质点在XOY平面内的运动轨迹如图4-3，下列判断正确的是（ ）A若X方向始终匀速，则Y方向先加速后减速B若X方向始终匀速，则Y方向先减速后加速C若Y方向始终匀速，则X方向先减速后加速D若Y方向始终匀速，则X方向先加速后减速11、某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s，则骑车人感觉的风速方向为 ，大小为 m/s。12、在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流，水流速度V1，摩托艇在静水中速度V2，战士救人地点A离岸边最近处O的距离为d，若战士想用最短的时间将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点距离为多少？ 13、质量为2kg的物体在光滑的水平面上运动，如图所示，图甲是轴方向上分速度的图像，图乙是该物体在轴方向上分速度的图像，求：t/svx/ m/s02642431t/svy/ m/s02642431乙甲物体所受的合外力6s时物体的速度4s时物体的位移14、玻璃生产线上，宽9米的成型玻璃板以2米/秒的速度不断地向前行进，在切割工序处，金刚钻的割刀速度为10米/秒，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，金刚钻割刀的轨道应如何控制，切割一次的时间多长？轨道2m/s图4-515、小船渡过一条河流，当船头垂直对岸方向出发时，在出发后的600s到达对岸下游120m处，若船头保持一河岸成角向上游出发，在出发后750s时到达正对岸，求：（1）水流的速度；（2）船在静水中的速度 （3）河的宽度 （4）船头与河岸的夹角1.3 竖直方向的抛体运动一、匀变速直线运动的规律：（1）速度公式：_ （2）位移公式：_（3）速度位移公式：_ （3）平均速度_二、竖直下抛运动1、 定义：_。2、 条件：（1）_；（2）_。3、运动性质：初速度_的_运动。（由于竖直下抛运动的物体只受重力作用，物体的加速度a=_，方向_，初速度方向_）4、规律（1）速度公式：_ （2）位移公式：_（3）速度位移公式：_从公式可以看出：竖直下抛运动可看作_和_两个分运动。三、 竖直上抛运动 1、 定义：_。2、 条件：（1）_；（2）_。3、运动性质：初速度，加速度a=_的_运动。（通常规定初速度的方向为正方向）（由于竖直上抛运动的物体只受重力作用，物体的加速度a=_，方向_，初速度方向_）4、规律（1）速度公式：_ （2）位移公式：_（3）速度位移公式：_竖直上抛运动可看作_和_两个分运动。5、竖直上抛运动的基本特点：（1）上升到最高点所用的时间。已知最高点(2)上升的最大高度因为最高点（3）对称性由于物体在上升阶段和下降阶段的加速度均为_，所以，上升阶段和下降阶段可视为逆过程，上升阶段和下降阶段具有_，此时必有下列规律：a、 物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回原抛出点所用时间_：。b、 物体从抛出点上升到再次落回抛出点所用时间必为上升或下降时间的_倍：。c、 物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间和从最高点落回到该点所用时间_。d、 物体上抛时的初速度与物体又落回到原抛出点时的速度大小_，方向_。e、 在竖直上抛运动中，同一个位置对应两个不同时刻和两个_大（等或不等）_向（同或反）的速度。6、竖直上抛运动的处理方法（1）分段法：上升过程是的_运动，下落过程是_运动，下落阶段是上升阶段的_过程。（2）整体法：将全过程看作是初速度为，加速度是的_运动。（取的方向为正方向，）Exercise1、关于竖直方向的抛体运动，下列说法不对的是（ ）A竖直方向上的抛体运动是变加速直线运动B竖直方向上的抛体运动是匀变速直线运动，无论是上抛过程还是下抛过程，其加速度大小均为gC竖直上抛运动可以等效成有一定初速度的匀减速直线运动D竖直下抛运动可以等效成有一定初速度的匀加速直线运动2、竖直上抛运动的物体，在它到达最高点时( )A速度为零，加速度也为零 B速度为零，但加速度不为零，方向竖直向下C速度为零，但加速度不为零，方向竖直向上 D具有竖直向下的速度和竖直向下的加速度3、从竖直上升的气球上落下一物体，在物体脱离气球的瞬间（ ）A物体的加速度方向向上 B物体的加速度为零C物体的速度为零 D物体的速度方向向上4将物体竖直向上抛出后，能正确表示其速率v随时间t的变化关系图线是如图所示中的（）5一物体做竖直上抛运动（不计空气阻力），初速度为30 m/s，当它的位移为25 m时，经历时间为（g=10 m/s2）（）A.1 s B.2 s C.5 s D.3 s6某同学身高1.8 m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体越过1.8 m高度的横杆，据此可估算他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10 m/s2)（ ）A.2 m/s B.4 m/sC.6 m/sD.8 m/s7在离地面3m处，以2m/s的速度竖直向上抛出一个小球，忽略空气阻力，g=10 m/s2，则小球落地所用的时间为多少？8一跳水运动员从10m高的平台上跃起，举双臂直身体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水。（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多少秒？（计算时，可以把运动员的全部质量集中在重心的一个质点，g取10 m/s2，结果保留二位小数）。9以速度竖直上抛一个小球，1s后以相同的初速度在同一点竖直上抛另一个小球，则两个小球相碰处离出发点的高度是多少？（g=10 m/s2）1.4 平抛物体的运动一、平抛运动： 二、受力特点： ；加速度为：_.三、运动规律1、水平方向： ；公式为：_2、竖直方向： ；公式为：_(1)竖直方向上在连续相等时间内通过的位移之比为：YXV0O_ (2)竖直方向上在相邻且相等的时间T内通过的位移之差=_。3、即时速度： V=_ 4、V与V0的夹角：tgq=_5、总位移：S=6、物体运动到某一位置(X0、Y0)时的速度的反向延长线与X轴交点的坐标值为：_7、物体运动到某一位置时，速度偏转角的正切值与此刻位移和X轴之间夹角正切值的比值为：_注意：已知V0、Vy、V、x、y、S、q、t八个物理量中任意的两个，可以求出其它六个。8、平抛运动是一种 曲线运动。9、类似平抛运动：带电粒子垂直射入匀强电场，作类似平抛运动。【典型例题】例1、飞机在高出地面0.81km的高度，以2.5102km/h速度水平飞行，为了使飞机上投下的的炸弹落在指定目标上，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹。AB例2、如图所示，由A点以水平速度V0抛出小球，落在倾角为的斜面上的B点时，速度方向与斜面垂直，不计空气阻力，则此时速度大小VB= 飞行时间t= 例3、从高楼顶用30m/s的水平速度抛出一物体，落地时的速度为50m/s，求楼的高度。（取g=10m/s2）例4、已知物体作平抛运动路径上有三个点，它们在以初速度方向为x轴正向，以竖直向下为y轴正向的直角坐标系中的坐标是：（3，5），（4，11.25），（5，20），单位是（米），求初速度 V0和抛出点的坐标。【针对训练】1、飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球下落，相隔1秒又让B球落下，不计空气阻力，在以后的运动过程中，关于