2019_2020学年高中物理第1章抛体运动第5节斜抛运动学案（含解析）粤教版必修2.docx

第五节斜抛运动学 习 目 标知 识 脉 络1.经历斜抛运动的探究过程，尝试运用科学探究的方法研究和解决斜抛运动2知道斜抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的竖直上(或下)抛运动(重点)3通过实验探究斜抛运动的射高和射程跟初速度和抛射角的关系(难点)一、斜抛运动1斜抛运动的定义将物体用一定的初速度沿斜上方(或斜下方)抛出去，仅在重力作用下物体所做的运动2斜抛运动的运动特点(1)初速度：具有一定的初速度v0，初速度的方向斜向上(或斜向下)(2)受力情况：物体只受重力作用，加速度为重力加速度g，重力与速度方向不在一条直线上3斜抛运动的分解如图所示，我们把斜向上的初速度v0分解为水平方向和竖直方向的两个分速度v0x和v0y，这样斜抛运动就可以分解成以下两个分运动：(1)水平方向：由于不受外力作用，分运动为匀速直线运动，速度大小为v0cos_.(2)竖直方向：加速度为g的竖直上抛运动，初速度大小为v0sin_.4斜抛运动是加速度为重力加速度的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线二、斜抛运动的规律1斜抛运动的位置坐标在抛出后t秒末时刻，物体的位置坐标为xv0cos_t，yv0sin tgt2.2斜抛运动的速度公式两个分速度为vxv0cos_，vyv0sin_gt.合速度为v.合速度方向跟水平方向的夹角由下式决定tan .3斜抛运动的飞行时间从物体被抛出到落地所用时间，用T表示当tT时，y0，则v0sin TgT20.故T.4斜抛运动的射高从抛出点的水平面到物体运动轨迹最高点间的高度差叫做射高，其值为Y.5斜抛运动的射程从物体被抛出的地点到落地点间的水平距离称射程，其值为X.6斜抛运动的弹道曲线如图所示，图中实线为炮弹实际飞行的轨迹，这种曲线通常称为弹道曲线弹道曲线和抛物线是不同的由于空气阻力的影响，弹道曲线的升弧和降弧不再对称，升弧长而平伸，降弧短而弯曲.1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)做斜抛运动的物体在运动过程中加速度和水平方向的分速度保持不变()(2)做斜抛运动的物体，到达最高点时，速度为零，加速度不为零()(3)做斜抛运动的物体，在相等的时间内速度变化量相等()(4)斜抛运动的物体达最高点时，速度不为零()(5)初速度增大，射高和射程均增大()(6)在初速度大小恒定的情况下，抛射角越大，射高越大，而射程不一定大()【提示】(1)(2)斜抛运动到达最高点速度不为零(3)(4)(5)射高和射程还与初速度的方向有关(6)2(多选)关于斜抛运动，忽略空气阻力下列说法中正确的是()A斜抛运动是曲线运动B斜抛运动的初速度是水平的C斜抛运动在最高点速度不为零D斜抛运动的加速度是恒定的ACD做斜抛运动的物体只受重力作用，加速度为g，水平方向为匀速直线运动，竖直方向做加速度为重力加速度g的匀变速直线运动，在最高点有水平速度故A、C、D正确3若不计空气阻力，下列运动可以看成斜抛运动的是()A斜向上方发射的探空火箭B足球运动员远射踢出的高速旋转的“香蕉球”沿奇妙的弧线飞入球门C姚明勾手投篮时抛出的篮球D军事演习中发射的导弹C发射的火箭、导弹是靠燃料的推力加速运动，而“香蕉球”由于高速旋转受到较大的空气作用力，故A、B、D错误；而姚明勾手投篮抛出的篮球只受重力作用，故C正确斜抛运动1.受力特点斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动，因此物体仅受重力，其加速度为重力加速度g.2运动特点物体具有与水平方向存在夹角的初速度，仅受重力，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线3速度变化特点由于斜抛运动的加速度为定值，因此，在相等的时间内速度的变化大小相等，方向均竖直向下，故相等的时间内速度的变化相同，即vgt.4对称性特点(1)速度对称：相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等，或水平方向速度相等，竖直方向速度等大反向(如图)(2)时间对称：相对于轨道最高点两侧对称的曲线上升时间等于下降时间，这是由竖直上抛运动的对称性决定的(3)轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称【例1】关于斜抛运动，下列说法中正确的是()A物体抛出后，速度增大，加速度减小B物体抛出后，速度先减小，再增大C物体抛出后，沿着轨迹的切线方向，先做减速运动，再做加速运动，加速度始终沿着切线方向D斜抛物体的运动是匀变速运动思路点拨：斜抛运动是匀变速曲线运动斜抛运动竖直方向是竖直上抛或竖直下抛运动D斜抛物体的运动在水平方向是匀速直线运动，竖直方向是竖直上抛或竖直下抛运动，抛出后只受重力，故加速度恒定若是斜上抛运动则竖直分速度先减小后增大，若是斜下抛运动则竖直分速度一直增大，故A、B、C项错误由于斜抛运动的物体只受重力的作用且与初速度方向不共线，故做匀变速运动，D项正确解决斜抛类问题要理解以下几点(1)斜抛运动分为斜上抛和斜下抛(2)只受重力作用做匀变速运动(3)斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动1关于斜抛运动，下列说法中正确的是()A斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断变化，不可能是匀变速运动B做斜抛运动的物体任意两段相等时间内的速度变化是相等的C做斜抛运动的物体任意两段相等时间内的速度大小变化相等D做斜抛运动的物体，落地时的速度可能是竖直向下的B因做斜抛运动的物体只受重力作用，其加速度(重力加速度g)是恒定不变的，所以斜抛运动是匀变速曲线运动，A选项错误；经时间t，物体的速度变化vgt，方向与g方向相同，所以做斜抛运动的物体任意两段相等时间内的速度变化是相等的(经相等时间速度变化相等即匀变速运动)，选项B正确；速度与速度变化都是矢量，速度大小变化无此规律，选项C错误；因为斜抛运动可以分解为水平方向上的匀速运动与竖直方向上的匀变速运动，物体受的重力不能改变水平分速度，所以落地时的速度不可能竖直向下，选项D错误斜抛运动的规律射高、射程、飞行时间随抛射角变化的比较物理量表达式与关系45且增大45且增大射高hh射程ss飞行时间tt【例2】斜上抛物体到达最高点时速度为v24 m/s，落地时速度为vt30 m/s.如图所示试求：(g取10 m/s2)(1)物体抛出时速度的大小和方向；(2)物体在空中的飞行时间；(3)射高Y和水平射程X.思路点拨：斜抛运动的对称性；由t及射高、射程公式计算解析(1)由对称性知v0vt30 m/s，v0xv24 m/s，则v0y18 m/s.故v0与x轴正方向夹角tan ，故37.(2)由斜抛知识知t s3.6 s.(3)射高Y16.2 m，射程Xv0xt86.4 m.答案(1)30 m/s，与x轴正方向成37角(2)3.6 s(3)16.2 m,86.4 m斜抛运动问题的分析技巧1斜抛运动问题可用运动的合成与分解进行分析，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动2运动时间及射高由竖直分速度决定，射程由水平分速度和抛射角决定3由抛出点到最高点的过程可逆向看作平抛运动来分析2世界上最窄的海峡是苏格兰的塞尔海峡，它位于欧洲大陆与塞尔岛之间这个海峡只有约6 m宽，假设有一位运动员，他要以相对于水平面37的角度进行“越海之跳”，可使这位运动员越过这个海峡的最小初速度是多少？(忽略空气阻力，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2)解析设该运动员的最小初速度为v0，其射程恰为6 m，则其水平分速度v0xv0cos 37射程xv0xt竖直分速度v0yv0sin 37运动时间t2由以上几式代入数据解得v0 m/s.答案 m/s1(多选)对做斜上抛运动的物体，下列说法正确的是()A水平分速度不变B加速度不变C在相同的高度处速度大小相同D经过最高点时，瞬时速度为零ABC斜上抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，所以A正确；做斜上抛运动的物体只受重力作用，加速度恒定，B正确；根据运动的对称性，物体在相同的高度处的速度大小相等，C正确；经过最高点时，竖直分速度为零，水平分速度不为零，D错误2在不考虑空气阻力的情况下，以相同大小的初速度，抛出甲、乙、丙三个小球，抛射角为30、45、60，则射程较远的小球是()A甲B乙C丙 D不能确定B不考虑空气阻力情况下，三个小球的运动可看作斜抛运动，然后根据斜抛运动的射程公式s分析3从某高处以6 m/s的初速度、以30抛射角斜向上方抛出一石子，落地时石子的速度方向和水平线的夹角为60，求石子在空中运动的时