第四节 生活和生产中的抛体运动

第四节生活和生产中的抛体运动核心素养点击

物理观念(1)理解抛体运动的概念(2)知道抛体运动的受力特点和运动规律，其运动轨迹是抛物线科学思维知道斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动的合成，同时向学生渗透等效替代的思想科学探究探究理想情况下斜抛物体的射程问题，定性地了解初速度和抛射角的改变对射程的影响科学态度与责任了解日常生活和生产中的斜抛运动，能用运动合成与分解的方法处理实际问题，有在生活中应用物理知识的意识1．填一填(1)抛体运动。①抛体运动：将物体以一定的

向空中抛出，仅在

作用下物体所做的运动。②分类：根据抛出物体的初速度方向，把抛体运动分为：平抛运动、竖直上抛运动、竖直下抛运动和斜抛运动。初速度重力(2)斜抛运动。①定义：初速度沿

或

的抛体运动。②分类：可分为

和

。③性质：斜抛运动是水平方向的

运动和竖直方向的匀变速直线运动的合运动。④射高：物体能到达的最大高度。⑤射程：物体从抛出点到落地点的水平距离。(3)常见斜抛运动的实例。有喷泉、传送带输送、跳远等。斜向上方斜向下方斜上抛运动斜下抛运动匀速直线2．判一判(1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。

()(2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。

()(3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。

()(4)斜上抛运动的物体到达最高点时，速度为零。

()3．想一想

铅球运动员在推铅球时都是将铅球斜向上用力推出，你知道这其中的道理吗？

提示：将铅球斜向上推出，可以延长铅球在空中的运动时间，

使铅球运动得更远。×√√×[重难释解]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。探究(一)对斜抛运动的理解3．速度变化特点(1)水平方向：速度不变。(2)竖直方向：加速度为g，速度均匀变化，故相等的时间内速度的变化相同，即Δv＝gΔt，方向均竖直向下。(3)最高点的速度：不为零且等于水平方向的分速度。斜抛运动与平抛运动相比较，下列说法正确的是

(

)A．斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动B．都是加速度逐渐增大的曲线运动C．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动D．都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动解析：斜抛运动和平抛运动都是只受重力的作用，加速度恒为g，是匀变速曲线运动，A、B错；斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角，成锐角，速度增大，成钝角，速度减小，C错；由Δv＝gΔt知，D对。答案：D

[素养训练]1.有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿

同一方向抛出，不计空气阻力。如图所示，①为A的运动轨迹，

则B的运动轨迹是

(

)A．①

B．②

C．③

D．④解析：斜抛运动是匀变速曲线运动，其加速度为重力加速度，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做竖直上抛运动，两球初速度相同，所以运动轨迹相同，与质量大小无关。答案：A

2．如图甲喷出的水做斜抛运动，图乙为斜抛物体的轨迹，对轨迹上的两点A、B，下列说法正确的是(不计空气阻力) (

)A．A点的速度方向沿切线向上，合力方向沿切线向下B．A点的速度方向沿切线向上，合力方向竖直向下C．B点的速度方向沿切线向下，合力方向沿切线向下D．B点的速度方向沿切线向下，合力方向竖直向上解析：抛体运动是曲线运动，曲线运动的速度方向沿着曲线的切线方向；抛体运动只受重力，故合力方向竖直向下，故A、C、D错误，B正确。答案：B

探究(二)

斜抛运动规律的应用[重难释解]物体被抛出时的速度v0沿斜上方或斜下方时，物体做斜抛运动(设v0与水平方向夹角为θ)。(1)水平方向：物体做匀速直线运动，初速度vx0＝v0cosθ。(2)竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度vy0＝v0sinθ。如图所示。一小溪约6m宽，假设有一位运动员，他以相对于水平面37°的角度进行起跳，可使这位运动员越过这条小溪的最小初速度大小是多少？(忽略空气阻力。sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)斜上抛运动问题的分析技巧(1)斜抛运动的对称性。时间对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的上升时间等于下降时间。速度对称：相对于轨迹最高点，两侧对称的两点速度大小相等。轨迹对称：斜抛运动的轨迹相对于过最高点的竖直线对称。(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。[素养训练]1．[多选]关于斜抛运动中的射高，下列说法中正确的是

(

)A．初速度越大，射高越大B．抛射角越大，射高越大C．初速度一定时，抛射角越大，射高越大D．抛射角一定时，初速度越大，射高越大解析：斜抛运动的射高，是由初速度和抛射角共同决定的，初速度一定时，抛射角越大，射高越大；抛射角一定时，初速度越大，射高也越大，故C、D正确。答案：CD

2．(2024·江西高考)(多选)一条河流某处存在高度差，小鱼从低处向上跃出水面，冲到高处。如图所示，以小鱼跃出水面处为坐标原点，x轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为v0，末速度v沿x轴正方向。在此过程中，小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度vx和竖直方向分速度vy与时间t的关系，下列图像可能正确的是(

)答案：AD一、培养创新意识和创新思维如图是网球沿竖直方向做匀变速直线运动的频闪照片。网球的加速度方向向下，大小为g。由图可以看出，网球位置越高，相同时间的位移越小。你能否从图中判断出网球是在上升，还是在下落？通过此图，结合自由落体运动的规律，对比讨论竖直上抛运动的规律。提示：(1)单从频闪照片无法判断网球是在上升还是在下落。(2)竖直上抛运动上升阶段可以看作是自由落体运动的逆运动，下降阶段为自由落体运动。二、注重学以致用和思维建模1．消防车的高压水龙头竖直向上喷水，喷出的水可上升到距离管口40m的最大高度。当高压水龙头固定在高为3m的消防车上，仍以同样大小的速度将水斜向上喷出，可以使水流以10m/s的水平速度射入某楼层的窗户，不计空气阻力，g＝10m/s2，则该楼层的窗户距离地面的高度约为 (

)A．35m

B．38m

C．40m

D．44m2．如图甲，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是(

)A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度

B．谷粒2在最高点的速度小于v1C．两谷粒从O到P的运动时间相等

D．两谷粒从O到P的平均速度相等解析：抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，A错误；谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同，在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同，故谷粒2运动时间较长，C错误；谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最