2017人教版高中物理必修2第5章第2节《平抛运动》word学案.docVIP

第五章　曲线运动 第二节　平 抛 运 动 1997年，香港回归前夕，柯受良又驾跑车成功飞越了黄河天堑壶口瀑布(如右图所示)，宽度达55米，获得了“亚洲第一飞人”的称号． 柯受良能完成这一系列的跨越，不仅仅需要高超的技术和过人的气魄，还需要掌握科学规律．盲目自信、盲目挑战不是真正的勇敢．可以相信的是，柯受良的每一次跨越都建立在大量的准备和科学的分析上，他必须对抛体运动的规律基于实际情况加以应用，这才是一种有勇气和智慧的挑战． 1．知道抛体运动的概念及特点、类型． 2．掌握平抛运动的规律． 3．理解处理平抛运动的思路，会解决实际的平抛运动的问题． 一、抛体运动 1．定义． 以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力作用，这种运动叫做抛体运动．当物体做抛体运动的初速度沿水平方向时，叫做平抛运动． 2．抛体运动的特点． (1)具有一定的初速度v0. (2)只受重力作用，加速度恒定，a＝g，加速度方向总是竖直向下． 二、平抛运动 1．平抛运动的条件． (1)物体具有水平方向的初速度． (2)运动过程中只受重力作用． 2．平抛运动的性质． 由于做平抛运动的物体只受重力作用，由牛顿第二定律可知，其加速度恒为g，是匀变速运动，又重力与初速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动，故平抛运动是匀变速曲线运动． 3．平抛物体的位置． 平抛运动的物体落至地面时，抛出点与落地点间的水平距离为x，竖直距离为y，在空中运动的时间为t. (1)在水平方向上，物体做匀速直线运动，所以x＝v0t． (2)在竖直方向上，物体做自由落体运动，所以y＝eq \f(1,2)gt2． (3)以抛出点为坐标原点，以v0的方向为x轴，向下为y轴，则平抛运动的物体在t时刻的位置为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v0t，\f(1,2)gt2))． 4．平抛物体的轨迹． (1)运动轨迹：y＝eq \f(g,2veq \o\al(2,0))x2． (2)轨迹的性质：平抛运动的轨迹是一条抛物线． 5．平抛物体的速度． (1)水平速度：vx＝v0． (2)竖直速度：vy＝ gt． (3)落地速度：v地＝ eq \r(veq \o\al(2,x)＋veq \o\al(2,y))＝ eq \r(veq \o\al(2,0)＋2gy)． “斜面上方的平抛运动”的处理方法 一、常见模型 平抛运动经常和斜面结合起来命题，求解此类问题的关键是挖掘隐含的几何关系．常见模型有两种： 1．物体从斜面平抛后又落到斜面上，如图所示．则其位移大小为抛出点与落点之间的距离，位移的偏角为斜面的倾角α，且tan α＝eq \f(y,x). 2．物体做平抛运动时以某一角度θ落到斜面上，如图所示．则其速度的偏角为θ－α，且tan(θ－α)＝eq \f(vy,v0). 二、处理方法 解答这类问题往往需要： 1．作出水平或竖直辅助线，列出水平方向或竖直方向的运动方程． 2．充分利用几何关系→找位移(或速度)与斜面倾角的关系． 三、典例剖析 　如图所示，一固定斜面ABC，倾角为θ，高AC＝h，在顶点A以某一初速度水平抛出一小球，恰好落在B点，空气阻力不计，试求自抛出起经多长时间小球离斜面最远． 解析：如图所示，当小球的瞬时速度v与斜面平行时，小球离斜面最远，设此点为D，由A到D的时间为t1. 解法一　将平抛运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动，则 vy＝gt1，又vy＝v0 tan θ， 设小球由A到B时间为t，则h＝eq \f(1,2)gt2， 而tan θ＝eq \f(h,v0t)，解得t1＝eq \r(\f(h,2g)). 解法二　沿斜面和垂直于斜面建立坐标系如图所示，分解v0和加速度g，这样沿y轴方向的分运动是初速度为vy、加速度为gy的匀减速直线运动，沿x方向的分运动是初速度为vx、加速度为gx的匀加速直线运动．当vy＝0时小球离斜面最远，经历时间为t1，当y＝0时小球落到B点，经历时间为t，显然t＝2t1. 在y轴方向，当y＝0时有 0＝v0sin θt－eq \f(1,2)gcos θ·t2， 在水平方向有eq \f(h,tan θ)＝v0t，解得t1＝eq \f(t,2)＝eq \r(\f(h,2g)). 答案： eq \r(\f(h,2g)) 1．关于平抛运动的说法正确的是(A) A．平抛运动是匀变速曲线运动 B．平抛运动在t时刻速度的方向与t时间内位移的方向相同 C．平抛运动物体在空中运动的时间随初速度的增大而增大 D．若平抛物体运动的时间足够长，则速度方向最终会竖直向下 解析：由平抛运动知，A对；位移方向和速度方向是不同的，如图，B错；平抛运动飞行时间仅由高度决定，C错，平抛运动的速度总有一水平分量