2024-2025學年高中物理第1章拋體運動第1節(jié)什么是拋體運動學案含解析粵教版必修2

PAGE7-第一節(jié)什么是拋體運動學習目標知識脈絡1.知道拋體運動的概念和曲線運動的速度方向．2．知道曲線運動是一種變速運動．(重點)3．駕馭物體做直線還是曲線運動的條件，并能依據(jù)給出的條件推斷物體的運動特點．(重點、難點)一、拋體運動及其速度方向1．拋體運動的定義將物體以肯定的初速度向空中拋出，僅在重力作用下物體所做的運動．2．拋體運動的特點(1)有肯定初速度；(2)只受重力．3．曲線運動的定義物體的運動軌跡是曲線的運動．4．曲線運動的速度方向在曲線運動中，質點在某一時刻(或某一位置)的速度方向就是曲線上這點的切線方向．5．拋體運動的速度方向做拋體運動的質點的速度方向，在其運動軌跡各點的切線方向上，并指向質點前進的方向．6．曲線運動的性質曲線運動的速度方向時刻都在變更，速度是矢量．不論速度的大小是否變更，只要速度方向發(fā)生變更，速度矢量就發(fā)生變更，即具有加速度，所以曲線運動是一種變速運動．二、拋體做直線或曲線運動的條件1．拋體做直線運動的條件拋出時的速度方向在豎直方向上．2．拋體做曲線運動的條件拋出時的速度方向與重力方向不在同始終線上．3．物體做曲線運動的條件物體所受合力的方向(即它的加速度的方向)跟物體速度方向不在同一條直線上．1．思索推斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)拋體運動的速度方向是時刻變更的． ()(2)做曲線運動的物體，其速度是時刻變更的． ()(3)做拋體運動的物體只受重力的作用． ()(4)物體做曲線運動，合力可以為定值，也可以變更． ()(5)當物體的加速度方向與速度方向不在一條直線上時，物體就做曲線運動． ()(6)做曲線運動的物體，其加速度時刻變更． ()【提示】(1)×若拋體做直線運動，則速度方向不變．(2)√(3)√(4)√(5)√(6)×若物體做勻變速曲線運動，其加速度不變．2．下列關于拋體運動的說法正確的是()A．做拋體運動的物體，只有當做直線運動時才為勻變速運動B．做拋體運動的物體，只有做曲線運動時速度才發(fā)生變更C．物體無論做怎樣的拋體運動，肯定做勻變速運動D．將物體沿某一傾斜方向拋出時，運動不肯定是勻變速運動C[做拋體運動的物體，由于只受重力作用，加速度恒為重力加速度，因此拋體運動不論軌跡是直線還是曲線，均為勻變速運動，速度肯定發(fā)生變更，故A、B、D錯誤，C正確．]3．某質點在一段時間內做曲線運動，則在此段時間內()A．速度可以不變，加速度肯定在不斷變更B．速度可以不變，加速度也可以不變C．速度肯定在不斷變更，加速度也肯定在不斷變更D．速度肯定在不斷變更，加速度可以不變D[做曲線運動的物體速度肯定在不斷變更，而加速度可以不變，也可以不斷變更，故選D.]拋體運動及曲線運動的速度方向1.曲線運動的速度方向做曲線運動的物體的速度方向在其軌跡的各點的切線方向上，物體的速度方向時刻發(fā)生變更．2．拋體運動的理解(1)拋體運動特點①具有初速度，初速度的方向不確定．②只受重力作用．當物體所受空氣阻力與重力相比可忽視不計時，拋出物體的運動可視為拋體運動．(2)運動性質：由于物體只受重力作用，拋出物體的加速度a＝g恒定，因此拋體運動肯定是勻變速運動．(3)軌跡：直線或曲線①當物體的初速度方向豎直向上或向下時，物體做勻變速直線運動．②當物體的初速度方向不在豎直方向上時，物體做勻變速曲線運動，并且拋體運動的軌跡總是向下彎曲的．(4)拋體運動的幾種形式(如圖所示)【例1】假如在彎道上高速行駛的賽車，突然后輪脫離賽車，關于脫離賽車后的車輪的運動狀況，以下說法正確的是()A．仍舊沿著汽車行駛的彎道運動B．沿著與彎道垂直的方向飛出C．沿著脫離時輪子前進的方向做直線運動，離開彎道D．上述狀況都有可能思路點撥：①脫離前車輪做曲線運動．②脫離后車輪將沿軌跡切線方向運動．C[賽車沿彎道行駛，任一時刻賽車上任何一點的速度方向都是賽車運動的曲線軌跡上對應點的切線方向．被甩出的后輪的速度方向就是甩出點所在軌跡的切線方向．所以C選項正確．]物體做曲線運動時，在某點的速度方向沿該點所在軌跡的切線方向，速度方向時刻發(fā)生變更，肯定有加速度.1．如圖所示，物體沿曲線由a點運動至b點，關于物體在ab段的運動，下列說法正確的是()A．物體的速度可能不變B．物體的速度不行能勻稱變更C．a點的速度方向由a指向bD．ab段的位移大小肯定小于路程D[做曲線運動的物體的速度方向時刻變更，即使速度大小不變，速度方向也在不斷發(fā)生變更，故A項錯誤；做曲線運動的物體必定受到力的作用，當物體所受到的合力為恒力時，物體的加速度恒定，速度勻稱變更，B項錯誤；a點的速度方向沿a點的切線方向，C項錯誤；做曲線運動的物體的位移大小必小于路程，D項正確．]物體做曲線運動的條件1．物體做曲線運動時速度方向肯定變更，肯定有加速度，由牛頓其次定律可知，物體所受合力肯定不為零，且由于加速度與合力同方向，所以物體所受合力的方向與速度方向不在同一條直線上．因此物體做曲線運動的條件還可表述為：物體的加速度方向與它的運動方向不在一條直線上．2．只要物體所受合力(或加速度)方向與速度方向不在一條直線上，物體肯定做曲線運動．物體所受合力(或加速度)可能變更，也可能恒定，因此做曲線運動的物體可能做勻變速運動，也可能為非勻變速運動．3．把加速度沿速度和垂直于速度的兩個方向分解，也就是把合力沿這兩個方向分解，如圖甲、乙所示．甲乙在甲圖中加速度a1與速度v的方向相同，使速度v增大；加速度a2與速度v方向垂直，使v的方向變更．在乙圖中加速度a1與速度v的方向相反，使速度v減?。患铀俣萢2與速度v方向垂直，使v的方向變更．當a1＝0，a2垂直于速度v時，速度大小不變，方向變更，則物體做速度大小不變的曲線運動．物體所受合力不為零時，若合力方向與速度方向夾角為θ，由以上分析，可以得出如下結論：θ角的大小運動性質力的作用效果θ＝0°加速直線運動只變更速度的大小，不變更速度的方向θ＝180°減速直線運動0°<θ<90°速度變大的曲線運動既變更速度的大小，又變更速度的方向90°<θ<180°速度變小的曲線運動θ＝90°速度大小不變的曲線運動只變更速度的方向，不變更速度的大小4.物體受到的合外力方向總指向曲線的凹側設質點按圖所示方式做曲線運動，在t1時刻位置是A點，t2時刻運動到B點，經驗的時間為Δt＝t2－t1，分別用v1、v2表示A、B兩點的速度，將v2平移到A點，依據(jù)平行四邊形定則作矢量圖，速度變更的方向如圖中Δv所示，則質點從A到B的平均加速度eq\x\to(a)＝eq\f(Δv,Δt)，因為加速度的方向與速度變更量Δv方向相同，所以加速度方向總是指向曲線彎曲的一側(凹側)．當Δt足夠小，趨近于零時，平均加速度eq\x\to(a)就無限接近質點在A點的瞬時加速度，它的方向與足夠小的Δv方向相同，指向曲線的凹側．由牛頓其次定律可知，質點受到的合力的方向與加速度方向相同，總指向曲線的凹側．【例2】曲線運動是自然界更為普遍的運動形式，下面關于曲線運動的一些說法中，正確的是()A．物體只要受到變力的作用，就會做曲線運動B．物體在方向不變的外力作用下肯定會做直線運動C．物體在與速度方向不共線的外力作用下肯定會做曲線運動D．物體在大小不變的外力作用下必做勻變速曲線運動思路點撥：①物體做曲線運動的條件是合力與速度方向不在一條直線上．②物體是否做勻變速運動只與合力是否恒定有關．C[若力與初速度方向不在一條直線上，物體做曲線運動，A、B錯．物體在與速度方向不共線的外力作用下肯定會做曲線運動，C對．做勻變速曲線運動物體的受力恒定不變，而不光是受力大小不變，D錯．]物體做曲線運動時，關于受力(加速度)的“肯定”與“不肯定”1．“肯定”：物體受到的合外力(加速度)肯定不為零．物體所受合外力(加速度)的方向與其速度方向肯定不在同一條直線上．2．“不肯定”：物體受到的合外力(加速度)不肯定變更，即物體受到的合外力可以是恒力，也可以是變力．2．質點在一平面內沿曲線由P運動到Q，假如用v、a、F分別表示質點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力，下列圖象可能正確的是()D[做曲線運動的物體，其速度方向就是曲線上那一點的切線方向，曲線運動的軌跡向合外力的方向彎曲，而合外力的方向就是加速度的方向，故只有D項正確．]1.如圖所示的曲線為某同學拋出的鉛球的運動軌跡(鉛球視為質點)，A、B、C為曲線上的三點，關于鉛球在B點的速度方向，下列說法正確的是()A．為AB的方向 B．為BD的方向C．為BC的方向 D．為BE的方向B[物體做曲線運動的速度方向為運動軌跡上經過該點的切線方向，如題圖中鉛球實際沿ABC方向運動，故它在B點的速度方向應為切線BD的方向，B正確．]2．(多選)下列說法正確的是()A．做曲線運動的物體速度方向肯定發(fā)生變更B．速度方向發(fā)生變更的運動肯定是曲線運動C．速度變更的運動肯定是曲線運動D．做曲線運動的物體肯定有加速度AD[任何曲線運動的速度方向都時刻變更，肯定有加速度，故A、D正確．速度方向變更、速度變更的運動不肯定是曲線運動，如豎直上拋運動，速度發(fā)生變更，在最高點速度方向發(fā)生變更，而軌跡為直線，故B、C錯．]3．一物體由靜止起先下落一小段時間后，突然受一恒定水平風力影響，但著地前一小段時間風突然停止，則其運動軌跡的狀況可能是圖中的()C[起先下落一小段時間，小球有豎直向下的速