人教版高中物理必修二《5.4拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律》學(xué)案

5.4拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.掌握平拋運(yùn)動(dòng)的一般研究方法。2.掌握平拋運(yùn)動(dòng)的位移與速度。3.了解斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和分析方法。4.掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)處理實(shí)際問(wèn)題?！菊n堂合作探究】思考：在乒乓球比賽中，你是否曾為乒乓球下網(wǎng)或者出界而感到惋惜？如果運(yùn)動(dòng)員沿水平方向擊球，在不計(jì)空氣阻力的情況下，要使乒乓球既能過(guò)網(wǎng)，又不出界，需要考慮哪些因素？如何估算球落地時(shí)速度大小？平拋運(yùn)動(dòng)的速度一物體以初速度v0水平拋出，不計(jì)空氣阻力，經(jīng)過(guò)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，求此時(shí)P的速度？第一步：建立直角坐系標(biāo)第二步：將速度分解思考：如何確定兩個(gè)分速度的大??？根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，物體在x軸方向的合力為0，所以物體在x軸上的加速度為0，所以在x軸方向，物體的分速度為：根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，物體在y軸方向的合力為mg，所以物體在x軸上的加速度為g，在y軸方向上初速度為0，所以在y軸方向，物體的分速度為：第三步：確定各方向的分速度大小，根據(jù)矢量法則，求出速度大小以及方向：水平方向：勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：大?。悍较颍捍笮。悍较颍核偎俣取纠}1】將一個(gè)物體以10m/s的速度從10m的高度水平拋出，落地時(shí)它的速度方向與水平地面的夾角θ是多少？不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2。平拋運(yùn)動(dòng)的位移和軌跡平拋運(yùn)動(dòng)的位移(1)根據(jù)上面的分析，可以知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向得分位移：(2)根據(jù)上面的分析，可以知道平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向得分位移：(3)合位移:(3)位移的方向平拋的軌跡：水平方向：勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng)：消去t得：——平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條【例題2】如圖，某同學(xué)利用無(wú)人機(jī)玩“投彈”游戲。無(wú)人機(jī)以v0＝2m/s的速度水平向右勻速飛行，在某時(shí)刻釋放了一個(gè)小球。此時(shí)無(wú)人機(jī)到水平地面的距離h＝20m，空氣阻力忽略不計(jì)，g取10m/s2。（1）求小球下落的時(shí)間。（2）求小球釋放點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的水平距離。三、平拋運(yùn)動(dòng)的重要推論①運(yùn)動(dòng)時(shí)間：由，得，即物體在空中的飛行時(shí)間僅取決于下落的高度，與初速度v0無(wú)關(guān)。②落地的水平距離：由,得，即落地的水平距離與初速度v0和下落高度h有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。③落地速度:，即落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)。④做平拋（或類(lèi)平拋）運(yùn)動(dòng)的物體，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為θ，位移方向與水平方向的夾角為α，則在任意時(shí)刻、任意位置有tanθ=2tanα。證明：⑤做平拋（或類(lèi)平拋）運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線(xiàn)一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖所示。證明：四、一般的拋體運(yùn)動(dòng)1、斜拋運(yùn)動(dòng)的定義：2、斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：(1)受力特點(diǎn)：初速度特點(diǎn)：（3）速度變化特點(diǎn)：（4）對(duì)稱(chēng)性特點(diǎn)(斜上拋)a．速度對(duì)稱(chēng)：b．時(shí)間對(duì)稱(chēng)：c．軌跡對(duì)稱(chēng)：3.斜拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移的規(guī)律（1）軌跡：(如圖)（2）水平速度：水平位移：（3）豎直速度：豎直位移：4.斜拋運(yùn)動(dòng)的結(jié)論（1）從拋出點(diǎn)到最高點(diǎn)時(shí)間t（Vy=0）由V=V0+at得t=（2）從拋出點(diǎn)回落到等高點(diǎn)時(shí)間T（對(duì)稱(chēng)性分析）（3）上升最大高度（射高）H由V2-V02=2ax得（4）水平方向的位移（射程）課堂檢測(cè)：1.從離地高30m處水平拋出一個(gè)物體，1s末物體的速度大小為20m/s，取g＝10m/s2。求：（1）物體拋出時(shí)的初速度大小；（2）3s末物體的速度與水平方向的夾角。2.飛機(jī)在高出地面0.81km的高度，以2.5×102km/h速度水平飛行，為了使飛機(jī)上投下的的炸彈落在指定目標(biāo)上，應(yīng)該在與轟炸目標(biāo)的水平距離為多遠(yuǎn)的地方投彈。3.一門(mén)大炮的炮筒與水平面的夾角β＝30°，當(dāng)炮彈以初速度v0＝300m/s的速度發(fā)出，炮彈能否擊中離大炮7500m遠(yuǎn)的目標(biāo)？(g取10m/s2)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練：一、單選題如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)以某一速度v0從斜面(斜面足夠長(zhǎng))底端斜向上拋出，落到斜面上時(shí)速度v方向水平向左．現(xiàn)將該質(zhì)點(diǎn)以2v0的速度從斜面底端沿同樣方向拋出。則質(zhì)點(diǎn)兩次落到斜面上時(shí)(

A.落點(diǎn)不同，速度方向相同 B.落點(diǎn)相同，速度方向不同C.落點(diǎn)相同，速度方向相同 D.落點(diǎn)不同，速度方向不同甲、乙兩個(gè)同學(xué)打乒乓球，某次動(dòng)作中，甲同學(xué)持拍的拍面與水平方向成45°角，乙同學(xué)持拍的拍面與水平方向成30°角，如圖所示。設(shè)乒乓球擊打拍面時(shí)速度方向與拍面垂直，且乒乓球每次擊打球拍前、后的速度大小相等，不計(jì)空氣阻力，則乒乓球擊打甲的球拍的速度v1與乒乓球擊打乙的球拍的速度v2之比為(????)A.63 B.2 C.22 D.從同一點(diǎn)O分別將a、b兩小球沿同一水平方向拋出，忽略空氣阻力，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，用ta、tb分別表示a、b兩小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則(

)A.ta>tbC.ta=tb D.如圖，A點(diǎn)為傾角為30°的斜面底部，在A點(diǎn)的正上方某高度P點(diǎn)以初速v0平拋一小球，小球打在斜面上B點(diǎn)，C為AB的中點(diǎn)。在P點(diǎn)將小球平拋的初速變?yōu)関時(shí)，小球恰好打在C點(diǎn)，則有(????)A.v<v02 B.v=v02 如圖，將籃球從同一位置斜向上拋出兩次，籃球都垂直撞在豎直墻面上。不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是(????)A.籃球兩次撞墻的速度可能相等B.第一次拋出時(shí)籃球速度的豎直分量較小C.第二次拋出時(shí)籃球的速度一定較小D.從拋出到撞墻，第二次拋出時(shí)籃球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較短如圖所示，小球甲從A點(diǎn)水平拋出的同時(shí)小球乙從B點(diǎn)自由釋放，兩小球先后經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小相等，方向間夾角為θ=45°。己知BC高h(yuǎn)，不計(jì)空氣的阻力，則以下正確的是(????)A.甲、乙小球到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間之比為1：2B.A、B兩點(diǎn)的高度差為hC.甲小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為ghD.A、B兩點(diǎn)的水平距離為2從水平面上方O點(diǎn)水平拋出一個(gè)初速度大小為v0的小球，小球與水平面發(fā)生一次碰撞后恰能擊中豎直墻壁上與O等高的A點(diǎn)，小球與水平面碰撞前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，不計(jì)空氣阻力。若只改變初速度大小，使小球仍能擊中A點(diǎn)，則初速度大小可能為A.2v0 B.3v0????????????? C.2“套圈圈”是許多人都喜愛(ài)的一種游戲.如圖所示，小孩和大人直立在界外同一位置，在同一豎直線(xiàn)上不同高度先后水平拋出小圓環(huán)，并恰好套中前方同一物體.假設(shè)小圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)可視為平拋運(yùn)動(dòng)，則()A.大人拋出的圓環(huán)速度大小較大 B.兩人拋出的圓環(huán)速度大小相等C.小孩拋出的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短 D.大人拋出的圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短從高處拋出一物體，不計(jì)空氣阻力，物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)作拋體運(yùn)動(dòng)。關(guān)于拋體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(????)A.一定是直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.一定是曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.可能是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D.一定是勻變速運(yùn)動(dòng)如圖所示，籃球比賽時(shí)某同學(xué)罰球過(guò)程中，兩次投籃時(shí)球被拋出的位置相同，第一次籃球水平擊中球框A點(diǎn)，第二次籃球水平擊中籃板上邊緣B點(diǎn)，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是(????)A.兩次籃球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等B.兩次拋出時(shí)速度的豎直分量可能相等C.兩次拋出時(shí)速度的水平分量可能相等D.兩次拋出時(shí)速度的大小可能相等如圖所示，一傾角為α的斜面體固定在水平面上，現(xiàn)將可視為質(zhì)點(diǎn)的小球由斜面體的頂端以水平向右的初速度v0拋出，忽略空氣對(duì)小球的阻力，已知重力加速度大小為g。則下列說(shuō)法正確的是(

)A.初速度v0B.小球落在斜面體上時(shí)的速度大小為vC.小球從拋出到落在斜面體上所需的時(shí)間為2D.如果僅將小球的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，則小球落在斜面體上的位移也變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍A，D分別是斜面的頂端、底端，B、C是斜面上的兩個(gè)點(diǎn)，AB=BC=CD，E點(diǎn)在D點(diǎn)的正上方，與A等高。從E點(diǎn)以不同的水平速度拋出質(zhì)量相等的兩個(gè)小球，球1落在B點(diǎn)，球2落在C點(diǎn)，關(guān)于球1和球2從拋出到落在斜面上的運(yùn)動(dòng)過(guò)程(????)A.球1和球2動(dòng)能增加量之比為1:2B.球1和球2運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小之比為1:2C.球1和球2拋出時(shí)初速度大小之比為2:1D.球1和球2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:2傾角為θ的斜面，長(zhǎng)為L(zhǎng)，在頂端水平拋出一個(gè)小球，小球剛好落在斜面的底端，如圖所示，那么小球的初速度v0的大小是(重力加速度為g)(

)A.COSθ·C.sinθ·gl二、計(jì)算題如圖所示，排球場(chǎng)總長(zhǎng)為18?m，設(shè)球網(wǎng)高度為2?m，運(yùn)動(dòng)員站在離網(wǎng)3?m的線(xiàn)上，正對(duì)網(wǎng)向上跳起將球水平擊出．(不計(jì)空氣阻力，取g=10?m/s(1)設(shè)擊球點(diǎn)在3?m線(xiàn)正上方高度為2.5?m處，試問(wèn)擊球的速度在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不越界？(2)若擊球點(diǎn)在3?m線(xiàn)正上方的高度小于某個(gè)值，那么無(wú)論擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界，試求這個(gè)高度．如下圖所示，AB為固定斜面，傾角為30°，小球從A點(diǎn)以初速度υ0水平拋出，恰好落到B點(diǎn)．求：(空氣阻力不計(jì)，重力加速度為(1)A、B間的距離及小球在空中飛行的時(shí)間；(2)從拋出開(kāi)始，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球與斜面間的距離最大？最大距離為多大？參考答案課堂檢測(cè)：解析：（1解析：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知v＝eq\r(veq\o\al(2,x)＋veq\o\al(2,y))1s末v＝20m/s，vy＝gt＝10m/s解得v0＝vx＝10eq\r(3)m/s（2）1s末物體的速度與水平方向的夾角的tanθ＝eq\f(vy,vx)＝1/eq\r(3)θ＝30°2.0.88km3.解析：炮彈發(fā)出后將做斜拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，vx＝v0cos30°＝300×eq\f(\r(3),2)m/s＝150eq\r(3)m/s，vy＝v0sin30°＝300×eq\f(1,2)m/s＝150m/s，炮彈飛行的總時(shí)間為t＝eq\f(2v0sin30°,g)＝30s。故炮彈飛行的水平距離為x＝vxt＝150eq\r(3)×30m≈7794m7794m＞7500m，故不能擊中7500m遠(yuǎn)的目標(biāo)。答案：不能擊中達(dá)標(biāo)訓(xùn)練：1.A解：采用逆向思維，質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)；若質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)落在斜面上，速度方向與水平方向的夾角正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，由于位移方向不變，則速度方向不變；將該質(zhì)點(diǎn)以2v0的速度從斜面底端沿同樣方向拋出，根據(jù)該推論知，速度方向相同，由于初速度不同，則落點(diǎn)位置不同；故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選2.C解：由于不計(jì)空氣阻力，乒乓球在兩球拍之間運(yùn)動(dòng)可視為拋體運(yùn)動(dòng)，水平方向速度v0不變，乒乓球垂直擊打兩球拍時(shí)，sin45°=v0v13.C解：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：h=12gt2得t=2hg，兩小球拋出點(diǎn)距離地面高度故選C。4.A解：由于小球在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故x=v0豎直方向上小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有h=12gt2，可知t1<故選A。5.D解：將斜拋運(yùn)動(dòng)逆向變?yōu)槠綊佭\(yùn)動(dòng)；ABD.在豎直方向上：h=12gt2，因?yàn)閔1>h2，則t1>t2；因?yàn)樗轿灰葡嗟?，根?jù)x=v0t知，撞墻的速度v6.C解：A.對(duì)乙球有；v=gt乙，對(duì)甲有：vcos45°=gt甲，則t乙=vg，t甲=2v2g，則甲乙小球到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間之比為1:2，故A錯(cuò)誤；B.AC兩點(diǎn)的高度差h'=(vcos45°)22g=h2，則A、B的高度差Δh=h-h2=h2，故B故選C。7.D解：設(shè)豎直高度為h，小球以v0平拋與地面碰撞一次，反彈后與A則有：t=22h設(shè)當(dāng)平拋速度為v0'，經(jīng)與地面n次碰撞，反彈后仍與A點(diǎn)碰撞，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t'=n×22hg水平方向上的位移不變，則有：v0'=xt'=v0n故當(dāng)n=28.C解：ABCD.

平拋運(yùn)動(dòng)的物體飛行時(shí)間由高度決定，由h=12gt2得，t=2h故選C。9.D解：B、如果是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則物體是豎直方向的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；A、如果是平拋運(yùn)動(dòng)，則物體的軌跡是一條拋物線(xiàn)，故A錯(cuò)誤；CD、拋體運(yùn)動(dòng)時(shí)只在重力所用下的運(yùn)動(dòng)，加速度恒為g，所以?huà)侒w運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，一定不是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。10.D解：A、小球做斜上拋運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閮纱味际撬綋糁谢@板上，所以可以把兩次運(yùn)動(dòng)看成平拋運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)，即水平方向勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h=12gt2，第二次時(shí)間長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；B、由vy2=2gh可知，高度越高，拋出時(shí)豎直速度分量越大，所以第二次拋出豎直分量大，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)h=12gt211.C解：C.設(shè)小球在空中飛行時(shí)間為t，則小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，