2022年高中物理 第3章 拋體運(yùn)動(dòng) 第3講 平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)案 魯科版必修2目標(biāo)定位1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法.2.會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動(dòng).3.掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題 一、什么是平拋運(yùn)動(dòng)1定義：把物體以一定的初速度沿_拋出，不考慮空氣阻力，物體只在_下所做的運(yùn)動(dòng)2運(yùn)動(dòng)軌跡：平拋運(yùn)動(dòng)是_曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是_3實(shí)驗(yàn)探究：想一想有人說(shuō)：“平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度越大，下落得越快”對(duì)嗎？二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1速度：(1)水平方向：vx_.(2)豎直方向：vy_.2位移：(1)水平方向：x_.(2)豎直方向：y_.想一想平拋物體在空中的飛行時(shí)間取決于什么？一、對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解1條件：物體的初速度v0水平，且只受重力2性質(zhì)：加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)3特點(diǎn)：(1)理想化特點(diǎn)：把物體看成質(zhì)點(diǎn)，拋出后只考慮重力作用，忽略空氣阻力(2)勻變速特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，始終等于重力加速度，且重力與速度不共線(3)速度變化特點(diǎn)：任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的變化相同，vgt，方向豎直向下，如圖1所示圖14平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡：由xv0t，ygt2得yx2，為拋物線方程，其運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線特別提醒加速度不變的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)，勻變速運(yùn)動(dòng)包括勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)例1關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()A平拋運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)B做平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度隨時(shí)間逐漸增大C做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)速度增量相等D做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)位移增量相等二、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法及規(guī)律1研究方法采用運(yùn)動(dòng)分解的方法，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)2平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(1)運(yùn)動(dòng)時(shí)間：由ygt2得t ，可知做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只與下落的高度有關(guān)，與初速度的大小無(wú)關(guān)(2)水平位移：由xv0tv0知，做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的水平位移由初速度v0和下落的高度y共同決定(3)落地速度的大?。簐，即落地速度由初速度v0和下落的高度y共同決定3平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論(1)平拋運(yùn)動(dòng)某一時(shí)刻速度與水平方向夾角為，位移與水平方向夾角為，則tan 2tan .證明：因?yàn)閠an ，tan ，所以tan 2tan (2)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)圖2證明如圖2所示，P點(diǎn)速度的反向延長(zhǎng)線交OB于A點(diǎn)則OBv0t，ABgt2·v0t.可見(jiàn)ABOB. 例2如圖3所示，x軸在水平地面上，y軸沿豎直方向圖中畫(huà)出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的不計(jì)空氣阻力，則()圖3Aa的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)Bb和c的飛行時(shí)間相同Ca的水平速度比b的小Db的初速度比c的大借題發(fā)揮解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由豎直高度決定；(2)水平位移由運(yùn)動(dòng)時(shí)間和平拋的初速度共同決定例3一架轟炸機(jī)在720米的高空以50 m/s的速度勻速飛行，要轟炸地面上某一固定目標(biāo)，取g10 m/s2，求：(1)飛機(jī)應(yīng)在離目標(biāo)水平距離多少米處投彈？(2)若飛機(jī)每隔1 s的時(shí)間投出一顆炸彈，這些炸彈在空中如何排列？(3)炸彈落地點(diǎn)間的間距怎樣？三、平拋運(yùn)動(dòng)與斜面的結(jié)合問(wèn)題斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題是一種常見(jiàn)的題型，在解答這類(lèi)問(wèn)題時(shí)除要運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的位移和速度規(guī)律，還要充分運(yùn)用斜面傾角，找出斜面傾角同位移和速度與水平方向夾角的關(guān)系，從而使問(wèn)題得到順利解決常見(jiàn)的模型如下：方法內(nèi)容斜面總結(jié)分解速度水平：vxv0豎直：vygt合速度：v分解速度，構(gòu)建速度三角形分解位移水平：xv0t豎直：ygt2合位移：s分解位移，構(gòu)建位移三角形例4如圖4所示，AB為斜面，傾角為30°，小球從A點(diǎn)以初速度v0水平拋出，恰好落在B點(diǎn)，求：圖4(1)AB間的距離；(2)物體在空中飛行的時(shí)間借題發(fā)揮小球從斜面頂點(diǎn)拋出，又落到了斜面上，就確定了小球的位移方向沿斜面方向，所以要分解位移.平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1如圖5所示，在光滑的水平面上有一小球A以初速度v0運(yùn)動(dòng)，同時(shí)刻在它的正上方有一小球B以初速度v0水平拋出，并落于C點(diǎn)，忽略空氣阻力，則()圖5A小球A先到達(dá)C點(diǎn) B小球B先到達(dá)C點(diǎn)C兩球同時(shí)到達(dá)C點(diǎn) D無(wú)法確定平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用2在平坦的壘球運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上，擊球手揮動(dòng)球棒將壘球水平擊出，壘球飛行一段時(shí)間后落地若不計(jì)空氣阻力，則()A壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的大小僅由初速度決定B壘球落地時(shí)瞬時(shí)速度的方向僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定C壘球在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移僅由初速度決定D壘球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間僅由擊球點(diǎn)離地面的高度決定3以速度v0水平拋出一球，某時(shí)刻其豎直分位移與水平分位移相等，則下列判斷中錯(cuò)誤的是()A豎直分速度等于水平分速度B此時(shí)球的速度大小為v0C運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D運(yùn)動(dòng)的位移是平拋運(yùn)動(dòng)與斜面的結(jié)合問(wèn)題4.如圖6所示，小球以15 m/s的水平初速度向一傾角為37°的斜面拋出，飛行一段時(shí)間后，恰好垂直撞在斜面上取g10 m/s2，tan 53°，求：圖6(1)小球在空中的飛行時(shí)間；(2)拋出點(diǎn)距落點(diǎn)的高度答案精析第3講平拋運(yùn)動(dòng)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)一、1.水平方向重力2勻變速拋物線3自由落體運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)想一想不對(duì)初速度是沿水平方向的初速度，由于分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性，豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與水平方向的初速度無(wú)關(guān)二、1.(1)v0(2)gt2(1)v0t(2)gt2想一想由hgt2得：運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，即平拋物體在空中的飛行時(shí)間取決于下落的高度h，與初速度無(wú)關(guān)課堂講義例1C平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度為重力加速度g，故加速度的大小和方向恒定，在t時(shí)間內(nèi)速度的改變量為vgt，因此可知每秒內(nèi)速度增量大小相等、方向相同，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；由于水平方向的位移xv0t，每秒內(nèi)水平位移增量相等，而豎直方向的位移hgt2，每秒內(nèi)豎直位移增量不相等，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤例2BD平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，由hgt2可知，飛行時(shí)間由高度決定，hb>ha，故a的飛行時(shí)間比b的短，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理，b和c的飛行時(shí)間相同，選項(xiàng)B正確；根據(jù)水平位移xv0t可知，a、b的水平位移滿(mǎn)足xa>xb，且飛行時(shí)間tb>ta，故v0a>v0b，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；同理可得v0b>v0c，選項(xiàng)D正確例3(1)600 m(2)、(3)見(jiàn)解析解析(1)根據(jù)hgt2得，t s12 s.則水平距離xv0t50×12 m600 m.(2)這些炸彈在空中排列成一條豎直線因?yàn)閺娘w機(jī)上落下的每一顆炸彈都具有和飛機(jī)一樣的水平速度，它們?cè)诼涞厍翱偽挥陲w機(jī)的正下方(3)因?yàn)轱w機(jī)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的水平位移相等，所以炸彈落地點(diǎn)是等間距的，xvt50×1 m50 m.例4(1)(2)解析小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，有xv0t，y.小球由A點(diǎn)拋出，落在B點(diǎn)，故有tan 30°t，xv0t故AB間的距離L.對(duì)點(diǎn)練習(xí)1C2.D3A水平速度為v0，設(shè)下落的時(shí)間為t，由題意得v0tgt2，解得t，豎直分速度為vy2v0，所以A錯(cuò)，C正確；速度vv0；位移s，所以B、D正確4(1)2 s(2)20 m解析如圖所示由幾何關(guān)系知90°37°53°.(1)由圖得tan ，得飛行時(shí)間ttan 2 s.(2)高度hgt2×10×22 m20 m.