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    鲁科版高中物理必修第二册第2章素养培优课3平抛运动规律和应用课件+学案+练习含答案
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    这是一份鲁科版高中物理必修第二册第2章素养培优课3平抛运动规律和应用课件+学案+练习含答案,文件包含鲁科版高中物理必修第二册第2章素养培优课3平抛运动规律和应用课件ppt、鲁科版高中物理必修第二册第2章素养培优课3平抛运动规律和应用学案doc、鲁科版高中物理必修第二册素养培优集训3平抛运动规律和应用含答案doc等3份课件配套教学资源,其中PPT共32页, 欢迎下载使用。

    素养培优课() 平抛运动规律和应用

    [培优目标] 1.加深理解平抛运动的特点、性质及规律。2.掌握研究平抛运动的方法分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。3.熟练应用平抛运动的规律及分解、合成法处理题目提高解题能力。

    考点1 对平抛运动的规律的理解

    1飞行时间:由t时间取决于下落高度h与初速度v0无关。

    2水平射程:xv0tv0即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定与其他因素无关。

    3落地速度vtθ表示落地速度与x轴正方向的夹角tan θ所以落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关。

    4速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量ΔvgΔt相同方向恒为竖直向下如图所示。

    【典例1 一演员表演飞刀绝技O点先后抛出完全相同的三把飞刀分别垂直打在竖直木板上MNP三点如图所示。假设不考虑飞刀的转动并可将其看作质点已知OMNP四点距水平地面高度分别为h4h3h2h以下说法正确的是(  )

    A三把飞刀在击中木板时速度相同

    B三次飞行时间之比为1

    C三次初速度的竖直分量之比为321

    D设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1θ2θ3则有θ1θ2θ3

    思路点拨(1)飞刀都做斜抛运动分解为水平方向匀速运动竖直方向为竖直上抛运动。

    (2)因飞刀垂直打在木板上所以竖直速度为0可用逆向思维利用比例关系求解。

    D [初速度为零的匀变速直线运动推论:(1)静止起通过连续相等位移所用时间之比t1t2t31(1)()(2)h、前2h、前3h所用的时间之比为1对末速度为零的匀变速直线运动也可以运用这些规律倒推。三把飞刀在击中木板时速度不等选项A错误;飞刀击中M点所用时间长一些选项B错误;三次初速度的竖直分量之比等于1选项C错误。故选项D正确。]

    平抛运动的分析方法

    用运动的合成与分解方法研究平抛运动要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。分析方法通常有两种:若已知位移的大小或方向就分解位移;若已知速度的大小和方向就分解速度。

    1.如图所示在同一平台上的O点水平抛出的三个物体分别落到abc三点不计空气阻力则三个物体运动的初速度vavbvc的关系和三个物体运动的时间tatbtc的关系分别是(  )

    Avavbvctatbtc    Bvavbvctatbtc

    Cvavbvctatbtc    Dvavbvctatbtc

    C [根据hgt2可得ttatbtc;根据vxcxbxa可得vavbvc选项C正确。]

    考点2 与斜面结合的平抛运动问题

    1常见的两类情况

    (1)物体从空中抛出落在斜面上;

    (2)从斜面上抛出后又落在斜面上。

    2两种情况处理方法

    方法

    内容

    斜面

    总结

    分解速度

    水平:vxv0

    竖直:vygt

    合速度:v

    分解速度构建速度三角形

    分解位移

    水平:xv0t

    竖直:ygt2

    合位移:x

    分解位移构建位移三角形

     物体垂直落在斜面上

    【典例2 如图所示倾角θ30°的斜面放在水平地面上P是斜面底端O点正上方的一点一物体从P点水平抛出垂直落到斜面上的A点。A点距离水平面的高度为h由此可知OP之间的距离为(  )

    A2h     B2.5 h

    C2h     D2h

    B [OP之间的距离为H平抛运动的水平位移为sHhvy·tsv0t两式相除因为s所以Hh代入数据求得H2.5hB正确。]

     从斜面上平抛后又落在斜面上

    【典例3 (多选)跳台滑雪运动员的动作惊险而优美其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。如图所示设可视为质点的滑雪运动员从倾角为θ的斜坡顶端P以初速度v0水平飞出运动员最后又落到斜坡上A点处AP之间距离为L在空中运动时间为t改变初速度v0的大小Lt都随之改变。关于Ltv0的关系下列说法中正确的是(  )

    ALv0成正比     BLv成正比

    Ctv0成正比     Dtv成正比

    BC [滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动。设水平位移为x竖直位移为y结合几何关系有:水平方向上:xL cosθv0t竖直方向上:yL sin θgt2联立可得:ttv0成正比;LLv成正比BC正确。]

    与斜面结合的平抛运动

    (1)物体做平抛运动时垂直落在斜面上是速度方向与斜面垂直而不是位移方向垂直于斜面。

    (2)从斜面上开始运动又落在斜面上的过程中速度方向与斜面平行时物体到斜面距离最远。

    2.(角度一)如图所示某同学对着墙壁练习打乒乓球某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离恰好垂直落在球拍上的B点。已知球拍与水平方向夹角θ60°AB两点高度差h1 m忽略空气阻力重力加速度g10 m/s2则球刚要落到球拍上时速度大小为(  )

    A2 m/s     B2 m/s

    C4 m/s     D m/s

    C [根据hgt2t ss竖直分速度:vygt10× m/s2m/s根据平行四边形定则知球刚要落到球拍上时速度大小v4m/sC正确ABD错误。]

    3(角度二)如图所示从倾角为θ的斜面顶端分别以v02v0的速度水平抛出ab两个小球若两个小球都落在斜面上且不发生反弹不计空气阻力ab两球(  )

    A水平位移之比为12

    B下落的高度之比为12

    C在空中飞行的时间之比为12

    D落到斜面时速度方向与斜面夹角之比为12

    C [因为两个小球均落到斜面上所以二者的位移偏转角相同又由于初速度之比为12所以根据位移偏转角的正切值tan θ所以运动时间之比为12C正确;再结合xv0t可得水平位移之比为14A错误;再根据hgt2下落的高度之比为14B错误;再根据速度偏转角的正切值是位移偏转角正切值的两倍可知速度偏转角相同速度方向与斜面夹角之比为11D错误。]

    考点3 平抛运动中的临界极值问题

    【典例4 (多选)如图所示李娜在边界A处正上方B点将球水平向右击出,球恰好过网C落在D已知ABh11.8 mx18.3 mCD9.15 m网高为h2不计空气阻力(  )

    A球网上边缘的高度h21 m

    B若保持击球位置、高度和击球方向不变球刚被击出时的速率为60 m/s球不能落在对方界内

    C任意增加击球高度只要击球初速度合适球一定能落在对方界内

    D任意降低击球高度(仍高于h2)只要击球初速度合适球一定能落在对方界内

    AC [根据h1gt得:t1 s0.6 s则平抛运动的初速度为:v0 m/s45.75 m/s  则运动到球网的时间为:t s0.4 s;则下落的高度为:Δhgt2×10×0.16 m0.8 m则球网上边缘的高度为:h2h1Δh1.8 m0.8 m1 mA正确;根据xv0t160×0.6 m36 m2x知球一定能落在对方界内B错误;增加击球高度只要速度合适球一定能发到对方界内C正确;任意降低击球高度(仍大于h2)会有一临界情况此时球刚好触网又刚好压界若小于该临界高度速度大会出界速度小会触网所以不是高度比网高就一定能将球发到界内D错误。]

    分析平抛运动中临界问题的思路

    (1)确定运动性质——匀变速曲线运动。

    (2)分析临界条件一般采用极限法即把平抛运动的初速度增大或减小使临界状态呈现出来。

    (3)确定临界状态的运动轨迹必要时画出轨迹示意图画示意图可以使抽象的物理情境变得直观更可以使有些隐藏的条件显现出来。

    (4)灵活运用数学知识分析求解有关临界与极值问题。

    4如图所示窗子上、下沿间的高度H1.6 m墙的厚度d0.3 m,某人在离墙壁L1.2 m、距窗子上沿h0.2 m处的P将可视为质点的小物体以速度v水平抛出小物体直接穿过窗口并落在水平地面上g10 m/s2。则v的取值范围是(  )

    A0v7 m/s     B0v2.5 m/s

    C2 m/sv6 m/s     D2.5 m/sv6 m/s

    D [小物体做平抛运动恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大。此时有Lvmaxthgt2代入解得vmax6 m/s;小物体恰好擦着窗子下沿左侧穿过时速度v最小则有LdvmintHhgt2解得vmin2.5 m/sv的取值范围是2.5 m/s<v<6 m/s。选项D正确。]

     

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