2022年人教版高中物理教案-高中物理力學和電磁學系統(tǒng)復習之四拋體運動

1、高中物理力學和電磁學系統(tǒng)復習之四拋體運動 學問梳理 1曲線運動 1 曲線運動的速度方向：曲線上該點的切線方向；其速度方向時刻轉(zhuǎn)變,是變速運動；2 物體做曲線運動的條件：物體所受合外力不為零,且合外力的方向 加速 度方向 與速度方向不在一條直線上；如物體所受合外力為恒力,做勻變速曲線 運動；合外力為變力, 做加速度轉(zhuǎn)變的曲線運動； 當物體受到的合外力與速度方 向成銳角時, 物體運動速率將增大； 當合外力方向與速度方向成鈍角時,物體運 動速率將減??；2運動的合成與分解 1 分運動與合運動是一種等效替代關(guān)系,運動的合成與分解是討論曲線運 動的一種基本方法；2 合運動與分運動的關(guān)系 等時性：各分運動經(jīng)

2、受的時間與合運動經(jīng)受的時間相等；獨立性：一個物體同時參加幾個分運動,各分運動獨立進行,不受其他分運 動影響；3 運動的合成分解運算法就：運動的合成分解即物體運動的位移、速度、加速度的合成分解,因它們都是矢量,都遵從平行四邊形定就；3平拋運動的規(guī)律 平拋運動：將一物體水平拋出,物體只在重力作用下的運動；性質(zhì)：加速度為當?shù)刂亓铀俣萭 的勻變速曲線運動,運動過程中水平速度不變,只是豎直速度不斷增大,合速度大小、方向時刻轉(zhuǎn)變；設(shè)平拋運動的初速度為v0,建立坐標系如圖41；4斜拋運動 1 定義：將物體用肯定的初速度沿斜上方拋出去,僅在重力作用下物體所 做的運動；2 做斜拋運動的條件：初速度不為零,且與

3、水平方向成肯定角度 90 ；只受重力作用；3 斜拋運動的分解：斜拋運動可以看作是一個水平方向上的勻速直線運動 和一個豎直方向上的豎直上拋運動的合運動；4 斜拋運動的規(guī)律：以拋出點為坐標原點,豎直向上為 Oy軸,水平方向為 Ox軸,拋體就在 Oxy平面上做具有恒定加速度的曲線運動,如圖 42 所示；設(shè)拋體的初速度為 v0,拋射角為 ,就可把 v0 在所建立的坐標系中分解為水 平方向的分速度 v0cos 和豎直方向的分速度 v0sin ； 位置坐標：在拋出后 t 秒末的時刻,物體的位置坐標為： 兩個分速度公式： vxv0cos , vyv0sin gt ；合速度：,合速度方向跟水平方向的夾角 由

4、tan =打算；5 射程與射高在斜拋運動中,從物體被拋出的地點到落地點的水平距離叫射程；從拋出點的水平面到物體運動軌跡最高點的高度叫射高；從物體被拋出到落地所用的時間叫飛行時間； 飛行時間：斜拋物體從被拋出到落地,在空中的飛行時間 T 可以依據(jù)位 置坐標方程求得,由于當 t=T 時, y=0,就 v0Tsin 1/2gT 2=0 解得 T=2v0sin /g ； 射高：用 Y表示,明顯射高等于豎直上拋分運動的最大高度,即 Y= v0 2sin 2/2g ； 射程：用 X表示,由水平方向分運動的位移公式,可得射程為 X=v0cos T,即 X=v0 2sin2 /g ；以上三式說明,斜拋物體飛行

5、時間、射高和射程均由拋射的初始量 v0、 所 打算；只要初速度 v0的大小和方向已經(jīng)確定,那么該斜拋物體的飛行時間 T、射 高 Y、射程 X也就惟一確定了；命題猜測1運用曲線運動產(chǎn)生的條件來分析判定物體運動的可能性；2運用運動的合成與分解對曲線運動分析,如小船渡河問題；3分析拋體運動與生活、生產(chǎn)、科學技術(shù)等聯(lián)系的簡潔問題,如飛車表演、炮彈發(fā)射、跳傘、跳高、跳遠；例題精析題型一 曲線運動的判定【例 1】如圖 43 所示,物體在恒力 F 作用下沿曲線從 A 運動到 B,這時突然使它所受的力反向而大小不變 即由 F 變?yōu)?F ,在此力作用下,物體以后的運動情形,以下說法正確選項 A物體可能沿曲線 B

6、a運動B物體可能沿直線 Bb 運動C物體可能沿曲線 Bc 運動D物體可能沿原曲線由 B返回 A 【解析】物體在 A點時的速度 vA沿 A 點的切線方向,物體在恒力 F 作用下沿曲線 AB運動,此力 F 必有垂直于 vA的重量,即力 F 只可能為圖中所示的各種方向之一；當物體到達 B 點時,即時速度 vB沿 B 點的切線方向,這時受力 F=F , 即 F 只可能為圖中所示的方向之一；可知物體以后只可能沿曲線 Bc運動；【答案】 C 【點評】做曲線運動的物體,其軌跡向合外力所指的一方彎曲,如已知物體的運動軌跡,可判定出合外力的大致方向；題型二 運用運動的合成與分解分析曲線運動【例 2】在抗洪搶險中

7、,戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人,假設(shè)江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度為v1,摩托艇在靜水中的航速為v2, 戰(zhàn)士救人的地點 A離岸邊最近處 O的距離為 d,如戰(zhàn)士想在最短時間內(nèi)將人送上岸,就摩托艇登陸的地點離 O點的距離為 【解析】摩托艇要想在最短時間內(nèi)到達對岸,其劃行方向要垂直于江岸,摩托艇實際的運動是相對于水的劃行運動和隨水流的運動的合運動,垂直于江岸方向的運動速度為 v2,到達江岸所用時間 t=d/v 2；沿江岸方向的運動速度是水速v1在相同的時間內(nèi),被水沖下的距離,即為登陸點距離0 點距離 s=v1t= d v1/v 2；【答案】 C 題型三 平拋運動規(guī)律及應(yīng)用【例 3】平拋一物體,當拋

8、出 1 秒后它的速度方向與水平方向成 45 角,落地時的速度方向與水平方向成 60 角,就 A初速度為 10 ms B落地速度 15 ms C開頭拋出時距地面的高度 20 m D、水平射程 13 m 【答案】 A 題型四 斜拋運動物體的射程和射高【例 4】物體以速度 v0 拋出做斜拋運動,就 A,在任何相等的時間內(nèi)速度的變化量是相同的B可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動C,射高和射程都取決于 v0的大小Dv0 很大,射高和射程可能很小【解析】斜拋運動整個過程中加速度恒為g,為勻變速運動,故相等時間內(nèi)速度變化肯定相同； 由斜拋運動的兩分運動特點知 B錯誤；射高與射程不僅取決

9、 于 v0的大小仍取決于拋出速度 v0 與水平方向的夾角大小,故 C錯誤, D正確；【答案】 AD 【點評】把握好斜拋運動的特點,懂得斜拋運動的兩分運動的規(guī)律,本類題目是不難分析的；題型五 平拋運動試驗的探究【例 5】如圖 4-4 所示,在討論平拋運動時,小球沿軌道滑下,離開軌道末端時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B 同時自由下落,轉(zhuǎn)變整個裝置的高度 H做同樣的試驗,發(fā)覺位于同一高度的 驗現(xiàn)象說明白 A 球在 離開軌道后 A水平方向的分運動是勻速直線運動 B水平方向的分運動是勻加速直線運動 C豎直方向的分運動是自由落體運動 D豎直方向的分運動是勻速直線運動A、B 兩球總是同時落地,該

10、實【解析】轉(zhuǎn)變高度做試驗,并發(fā)覺 A、B 兩球仍同時落地,只能說明 A 球的豎直分運動與 B 球自由落體運動的情形相同,故 C正確；【答案】 C 【點評】該題的設(shè)計思路及題型的變形辨析,正是高考題型的流行設(shè)計,請予以特殊品嘗；平拋運動的分析方法, 用運動的合成和分解方法討論平拋運動,要依據(jù)運動的獨立性懂得平拋運動的兩個分運動,豎直方向的自由落體運動；摸擬操練即水平方向的勻速直線運動和1物體在大小不變的合外力作用下運動,那么關(guān)于這個物體的運動,以下 說法錯誤選項 A可能做勻變速直線運動 B可能做勻變速曲線運動 C可能做非勻變速運動 D可能做勻速直線運動2一個質(zhì)點只受一個恒力作用,其不行能的運動狀

11、態(tài)為 A類斜拋運動 B變速直線運動C、勻速圓周運動 D 作類平拋運動 3下面關(guān)于兩個互成夾角 0 90 的直線運動的合成說法中,不正 確的是 A兩個分運動是直線運動,就它們的合運動也肯定是直線運動 B兩個分運動是勻速直線運動,就它們的合運動也肯定是勻速直線運動 C兩個分運動是初速為零的勻加速直線運動,就它們的合運動也肯定是初 速為零的勻加速直線運動 D兩個分運動是初速不為零的勻加速直線運動,它們的合運動可能是勻加速曲線運動 4雨滴由靜止開頭下落,遇到水平方向吹來的風,以下說法中正確選項 A風速越大,雨滴下落的時間越長 B雨滴著地時的速度與風速無關(guān) C雨滴下落時間與風速無關(guān) D雨滴做直線運動 5

12、執(zhí)行救災(zāi)任務(wù)的飛機逆風做水平勻速直線運動,相隔 05s 先后釋放形狀和質(zhì)量相同的兩箱救災(zāi)物資1 和 2,假設(shè)風力保持不變,這兩箱物資在開頭下落的一段時間內(nèi),地上的人將看到 A1 號箱在 2 號箱的正下方 B兩箱間的水平距離保持不變 C兩箱間的水平距離越來越大 D兩箱間的水平距離越來越小6關(guān)于運動和力,以下說法中正確選項 A物體受到恒定合外力作用時,肯定作勻速直線運動 B物體受到變化的合外力作用時,它的運動速度大小肯定變化 C物體做曲線運動時,合外力方向肯定與瞬時速度方向垂直D全部曲線運動的物體,所受的合外力肯定與瞬時速度方向不在一條直線 上7在做“ 討論平拋運動”的試驗時,讓小球多次沿同一軌道

13、運動,通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡、 為了能較精確地描畫運動軌跡, 下面列出一些操作要求：1 通過調(diào)劑使斜槽的末段保持水平 2 每次釋放小球的位置必需不同 3 每次必需由靜止釋放小球 4 記錄小球位置用的木條 或凹槽 每次必需嚴格地等距離下降5 小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙 或方格紙 相接觸6 將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線在以下選項中你認為正確的選項是 不計空氣阻力 A、126 B、135 C245 D236 8初速為 v0、拋射角為 的拋射體 A到達最高點時的速度為零 B到達最高點時的加速度為零 C到達最高點的時間與從最高點落回拋出點同高的位置所需時間相同 D速度先

14、減小后增大,落回與拋出點同高的位置時速度相等 答案點撥 1D 只有當合外力為零時,物體才做勻速直線運動 2C 受恒力肯定做勻變速運動,但可為直線也可為曲線 3A 初速和加速度分別合成起來,看其夾角如何 4C 雨滴豎直方向做自由落體運動,不受水平運動的影響,合運動是水平和豎直的合成, 由于合力與初速度不在同一條直線上,線 所以雨滴的運動軌跡為曲5C 兩物箱水平方向做勻變速直線運動, 兩箱間的水平距離,隨時間不斷增大 6A 做曲線運動的物體所受的合力方向與速度方向不在同始終線上,但二 者不肯定垂直；物體受到變力作用速度大小不肯定變化,如勻速圓周運動 7B 只有斜槽的末端保持水平,小球才具有水平初速度,其運動才是平拋 運動,每次由靜止釋放小球, 是為了使小球具有相同的初速度假如小球在運動過程中與木板上的白紙相接觸就會轉(zhuǎn)變它的運動,便不是平拋運動, 故1 、3 、5 選項正確、 在2 中,每次釋放小球的位置必需相同,以保證小球有相同的水 平初速度；在 4 中