2024春高中物理第一章抛体运动本章小结课件（粤教版必修第二册）

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第一章　抛体运动本章小结构建知识网络归纳专题小结1．确定方向：确定两个分运动方向上的初速度大小和方向，以及在这两个方向上的物体所受力的大小和方向(即分运动方向上的加速度大小和方向)．2．应用平行四边形法则：将两个分运动的速度和分运动方向的力(或加速度)进行矢量合成，求出合速度和合力(或合加速度)的大小和方向．互成角度的两个直线运动的合运动的性质和轨迹的判断专题3．根据下列规律做出判断例1　如图所示，将一个小球从M点以初速度vM竖直向上抛出，小球运动过程中还受到恒定的水平作用力，从M点运动到N点时，小球的速度方向恰好改变了90°，则在从M点到N点的运动过程中，小球的速率 (　　)A．先减小后增大 B．先增大后减小C．一直增大 D．一直减小解析：对小球受力分析，可知重力竖直向下，恒力水平向右，即合力方向斜向右下，从图中小球轨迹可知，开始一段时间，速度与合力成钝角，小球速度减小，后来速度与合力夹角为锐角，小球速度增加．答案：A1．小船渡河模型小船渡河时，相对于地面(河岸)的运动即实际运动(或合运动)，同时参与了两个运动，一是相对于静水的运动，二是随水的运动．运动的合成与分解的两种典型模型专题例2　有一条两岸平直，河水流速恒为v的小河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为 (　　)答案：B2．绳(或杆)端的速度分解模型当绳连接的两个物体的运动方向与绳不共线时，如图所示，绳末端的运动可以看成两个分运动的合成，一是沿绳方向被带动，绳长缩短，使绳缩短的速度为v0；二是垂直于绳、以定滑轮为圆心的转动，它不改变绳长，即合速度vA分解为沿绳的速度v0与垂直绳的速度v1．不可伸长的绳或杆，沿绳或杆上的速度大小是相同的，这是解决问题的关键．例3　如图所示，一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB杆和墙的夹角为θ时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1，B端沿地面滑动的速度大小为v2，则v1、v2的关系是 (　　)A．v1＝v2 B．v1＝v2cos θC．v1＝v2tan θ D．v1＝v2sin θ解析：A、B两点速度分解如图所示，由沿杆方向的速度相等，得v1cos θ＝v2sin θ，所以v1＝v2tan θ，故C正确．答案：C平抛运动是典型的匀变速曲线运动，它的动力学特征是水平方向有初速度而不受外力，竖直方向只受重力而无初速度，抓住了平抛运动这个初始条件，也就抓住了解题的关键．现将常见的几种解题方法介绍如下：1．利用平抛运动的时间特点解题平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，只要抛出的时间相同，下落的高度和竖直分速度就相同．利用平抛运动的推论解题专题2．利用平抛运动的偏转角解题设平抛运动的物体，下落高度为h，水平位移为x，速度vA与初速度v0的夹角为θ．如图所示．由以上结论可知：(1)tan θ＝2tan α．3．利用平抛运动的轨迹解题平抛运动的轨迹是一条抛物线，已知抛物线上的任一段，就可以求出水平初速度和抛出点，其他物理量也就迎刃而解了．如图所示为小球做平抛运动的某段轨迹，在轨迹上任取两点A和B，分别过A作竖直线，过B作水平线相交于C，然后过BC的中点作垂线交抛物线于E点，再过E点作水平线交AC于F点，小球经过AE段和EB段的时间相等，设时间为T．由匀变速直线运动规律知，例4 如图所示，滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点以水平速度v0飞出，落到斜坡上的B点，已知AB两点距离s＝75 m，斜坡与水平面的夹角α＝37°，不计空气阻力(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)．求：(1)运动员在空中飞行的时间．(2)运动员在A点水平速度v0的大小．例5　在离地某一高度的同一位置，有A、B两个小球，A球以vA＝3 m/s的速度水平向左抛出，同时B球以vB＝4 m/s的速度水平向右抛出，试求出两个小球的速度方向垂直时，它们之间的距离为多大？解析：如图所示，由于两个小球是在同一高度、同一时刻抛出，它们始终在同一水平位置上，且有v′Ay＝v′By＝gt．答案：2.45 m典练素养提升1．一质点受两个互成锐角的恒力F1和F2作用，由静止开始做匀加速直线运动，若运动过程中保持二力方向不变，但F1突然增大到F1＋ΔF，则质点以后 (　　)A．继续做匀变速直线运动B．在相等时间内速度的变化量一定相等C．可能做匀速直线运动D．可能做变加速曲线运动【答案】B　2．[模型建构，科学推理]如图所示，在摩托车障碍赛中，运动员越过一个高度差h＝0.8 m的壕沟，若运动员所做的运动可视为平抛运动，g取10 m/s2，则运动员恰好安全越过壕沟的时间是 (　　)A．0.4 s B．0.8 sC．1.2 s D．1.6 s【答案】A　3． (多选)如图所示，在河水速度恒定的小河中，一小船保持船头始终垂直河岸，从一侧岸边向对岸行驶，小船的轨迹是一个弯曲的“S”形，则(　　)A．小船垂直河岸的速度大小恒定不变B．小船垂直河岸的速度大小先增大后减小C．与小船以出发时的速度匀速渡河相比，渡河时间变长了D．与小船以出发时的速度匀速渡河相比，渡河时间变短了【答案】BD　【解析】小船在沿河岸的方向上随河水做匀速直线运动，即在相同的时间间隔内，沿河岸方向上的位移是相同的；在垂直河岸的方向上，在相等的时间间隔内(参照小船沿河岸方向上的位移)，位移的变化量先逐渐增大再逐渐减小，所以速度先增大后减小；因中间那段时间垂直河岸方向的速度较大，所以与小船以出发时的速度匀速渡河相比，渡河时间变短了，B、D正确．4．一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1 s释放一个铁球，先后释放4个，若不计空气阻力，从地面上观察4个小球 (　　)A．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的B．在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的C．在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的D．在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的【答案】C　【解析】飞机水平地匀速飞行，铁球被释放后由于惯性，在水平方向上保持与飞机相同的速度而做平抛运动．因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以释放的铁球在落地前都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线．由于高度相等，每个铁球落地的时间相等，因为每隔1 s释放一个，落地时在水平方向上两铁球的间隔为Δx＝vΔt，v相等、Δt相等，则Δx相等，所以落地点是等间距的，故A、B、D错误，C正确．5．某同学在“探究平抛运动规律”的实验中进行以下操作．(1)先采用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片， 金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击力的大小，即可改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明(　　)A．A、B两球落地时的速度相同B．小球A在水平方向做匀速直线运动C．小球A与B在竖直方向运动特点相同D．小球A在竖直方向做自由落体运动(2)接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长L＝40 cm，则照相机每间隔_______s拍一张照片，小球运动中水平分速度的大小是________m/s．(g取10 m/s2)【答案】(1)CD　(2)0.2　4【解析】(1)改变小锤打击力的大小，可改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，可以说明小球A与B在竖直方向运动特点相同， 即平抛运动在竖直方向做自由落体运动，且平抛运动竖直分运动与水平分运动无关， C、D正确．(2)在竖直方向上，根据匀变速直线运动的推论可得Δy＝2L－L＝gT2，解得T＝0.2 s．小球运动中水平分速度的大小为6．[科学推理]某质点仅受一个恒力作用，从M点运动到N点，运动轨迹如图中虚线所示，运动到图中P点时的速度为v，PA指向速度的反方向，PB与速度方向垂直，下列说法正确的是 (　　)A．恒力可能沿PA方向，且质点速度减小B．恒力可能沿PB方向，且在P点速度最小C．恒力可能沿PB方向，做匀速圆周运动D．恒力可能沿PC方向，且质点速度增大【答案】B　【解析】曲线运动中力与速度不共线，则恒力不可能沿PA方向，故A错误；曲线运动中力与速度不共线，恒力可能沿PB方向，在MP段力与速度夹钝角速度减小，在PN段力与速度夹锐角速度增大，则在P点速度最小，故B正确；匀速圆周运动需要的向心力始终指向圆心，是变力，恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故C错误；曲线运动中力与速度始终不共线且指向轨迹凹侧，将PC平移至N点则将指向轨迹凸测，故恒力不可能沿PC方向，D错误．7．跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员在专用滑雪板上，不带雪杖在助滑路上获得较高的速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆．设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到山坡b点着陆，如图所示．测得a、b间距离L＝40 m，山坡倾角θ＝30°，山坡可以看成一个斜面．不计空气阻力，g取10 m/s2，试计算：(1)运动员起跳后在空中从a到b飞行的时间．(2)运动员在a点的水平速度大小．