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物理必修 第二册4 抛体运动的规律学案设计
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这是一份物理必修 第二册4 抛体运动的规律学案设计，共3页。学案主要包含了要点导学，范例精析，能力训练等内容，欢迎下载使用。
【要点导学】
1．关于抛体运动
(1)定义：物体以一定的初速度抛出，且只在重力作用下的运动。
(2)运动性质：
① 竖直上抛和竖直下抛运动是直线运动；平抛、斜抛是曲线运动，其轨迹是抛物线；
② 抛体运动的加速度是重力加速度，抛体运动是匀变速运动；
③ 抛体运动是一种理想化运动：地球表面附近，重力的大小和方向认为不变，不考虑空气阻力，且抛出速度远小于宇宙速度。
(3)处理方法：是将其分解为两个简单的直线运动
① 最常用的分解方法是：水平方向上匀速直线运动；竖直方向上自由落体运动或竖直上抛、竖直下抛运动。
② 在任意方向上分解：有正交分解和非正交分解两种情况，无论怎样分解，都必须把运动的独立性和力的独立作用原理相结合进行系统分解，即将初速度、受力情况、加速度及位移等进行相应分解，如图1所示。
在x方向：以初速度为vx0=v0csα， 加速度为ax=gsinα的匀加速直线运动。
在y方向：以初速度为vy0=v0sinα， 加速度为ay=gcsα的匀加速直线运动。
2．平抛运动的规律
平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。
3．斜抛运动的规律
斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.
【范例精析】
例题、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行，飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹（取g＝10m/s2，不计空气阻力）
(1)试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹；
(2)包裹落地处离地面观察者多远？离飞机的水平距离多大？
(3)求包裹着地时的速度大小和方向。
解析：(1)飞机上的飞行员以正在飞行的飞机为参照物，从飞机上投下去的包裹由于惯性，在水平方向上仍以360km/h的速度沿原来的方向飞行，但由于离开了飞机，在竖直方向上同时进行自由落体运动，所以飞机上的飞行员只是看到包裹在飞机的正下方下落，包裹的轨迹是竖直直线；地面上的观察者是以地面为参照物的，他看见包裹做平抛运动，包裹的轨迹为抛物线。
(2)抛体在空中的时间取决于竖直方向的运动，即t＝(2h/g)1/2＝20s。
包裹在完成竖直方向2km运动的同时，在水平方向的位移是：x＝v0t＝2000m，即包裹落地位置距观察者的水平距离为2000m。
空中的包裹在水平方向与飞机是同方向同速度的运动，即水平方向上它们的运动情况完全相同，所以，落地时，包裹与飞机的水平距离为零。
(3)包裹着地时，对地面速度可分解为水平和竖直两个分速度：
v0＝100m/s，vy＝gt＝200m/s
v＝(v02+vy2)1/2＝10m/s。
tanθ＝vy/ v0＝200/100＝2，所以θ＝arctan2。
拓展：同一个运动对于不同的参照物，可以有各不相同的形式和性质，不同的观察者所用的参照物不同，对同一物体的运动的描述一般是不同的。
【能力训练】
l．关于平抛运动，下列说法中错误的是 ( C )
A．是匀变速运动 B．任意两段时间内速度变化方向相同
C．是变加速运动 D．任意两段时间内速度变化大小相等
2．关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是 ( D )
A．平抛物体运动的速度和加速度都随时间的增加而增大
B．平抛物体的运动是变加速运动
C．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变
D．做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大
3．两个物体做平抛运动的初速度之比为2∶1，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面高度之比为（ C ）
A．1∶2 B．1∶ C．1∶4 D．4∶1
4．以初速度v水平抛出一物体，当物体的水平位移等于竖直位移时，物体运动的时间为 ( C )
A．v/(2g) B．v/g C．2v/g D．4v/g
5．飞机以150 m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1 s又让B球落下，不计空气阻力.在以后的运动中，关于A球与B球的相对位置关系，正确的是（取g=10 m/s2)（ D ）
A．A球在B球前下方
B．A球在B球后下方
C．A球在B球正下方5 m处
D．A球在B球的正下方，距离随时间增加而增加
6．从倾角为θ的足够长的斜面顶端A点，先后将相同的小球以大小不同的速度v1和v2水平抛出，落在斜面上，关于两球落到斜面上的情况，下列说法正确的是（ B ）
A．落到斜面上的瞬时速度大小相等
B．落到斜面上的瞬时速度方向相同
C．落到斜面上的位置相同
D．落到斜面上前,在空中飞行的时间相同
7．在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地，已知汽车从最高点至着地点经历的时间约0.8 s，两点间的水平距离约为30 m，忽略空气阻力，则汽车在最高点时速度约为 _______m/s，最高点与着地点的高度差为 m（取g=10 m/s2）37.5 3.2
10．以初速度v＝10m/s水平抛出一个物体，取g＝10m/s2，1s后物体的速度与水平方向的夹角为______，2s后物体在竖直方向的位移为______m 45° 20
11．一座炮台置于距地面60 m高的山崖边，以与水平线成45°角斜向上的方向发射一颗炮弹，炮弹离开炮口时的速度为120 m/s。(忽略空气阻力，取g=10 m/s2)求：
(1)炮弹所达到的最大高度；
(2)炮弹落到地面时的时间和速度；
(3)炮弹的水平射程。
(1)420 m (2)17.65 s，124.9m/s (3)1497.7m
【要点导学】
1．关于抛体运动
(1)定义：物体以一定的初速度抛出，且只在重力作用下的运动。
(2)运动性质：
① 竖直上抛和竖直下抛运动是直线运动；平抛、斜抛是曲线运动，其轨迹是抛物线；
② 抛体运动的加速度是重力加速度，抛体运动是匀变速运动；
③ 抛体运动是一种理想化运动：地球表面附近，重力的大小和方向认为不变，不考虑空气阻力，且抛出速度远小于宇宙速度。
(3)处理方法：是将其分解为两个简单的直线运动
① 最常用的分解方法是：水平方向上匀速直线运动；竖直方向上自由落体运动或竖直上抛、竖直下抛运动。
② 在任意方向上分解：有正交分解和非正交分解两种情况，无论怎样分解，都必须把运动的独立性和力的独立作用原理相结合进行系统分解，即将初速度、受力情况、加速度及位移等进行相应分解，如图1所示。
在x方向：以初速度为vx0=v0csα， 加速度为ax=gsinα的匀加速直线运动。
在y方向：以初速度为vy0=v0sinα， 加速度为ay=gcsα的匀加速直线运动。
2．平抛运动的规律
平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。
3．斜抛运动的规律
斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.
【范例精析】
例题、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行，飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹（取g＝10m/s2，不计空气阻力）
(1)试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹；
(2)包裹落地处离地面观察者多远？离飞机的水平距离多大？
(3)求包裹着地时的速度大小和方向。
解析：(1)飞机上的飞行员以正在飞行的飞机为参照物，从飞机上投下去的包裹由于惯性，在水平方向上仍以360km/h的速度沿原来的方向飞行，但由于离开了飞机，在竖直方向上同时进行自由落体运动，所以飞机上的飞行员只是看到包裹在飞机的正下方下落，包裹的轨迹是竖直直线；地面上的观察者是以地面为参照物的，他看见包裹做平抛运动，包裹的轨迹为抛物线。
(2)抛体在空中的时间取决于竖直方向的运动，即t＝(2h/g)1/2＝20s。
包裹在完成竖直方向2km运动的同时，在水平方向的位移是：x＝v0t＝2000m，即包裹落地位置距观察者的水平距离为2000m。
空中的包裹在水平方向与飞机是同方向同速度的运动，即水平方向上它们的运动情况完全相同，所以，落地时，包裹与飞机的水平距离为零。
(3)包裹着地时，对地面速度可分解为水平和竖直两个分速度：
v0＝100m/s，vy＝gt＝200m/s
v＝(v02+vy2)1/2＝10m/s。
tanθ＝vy/ v0＝200/100＝2，所以θ＝arctan2。
拓展：同一个运动对于不同的参照物，可以有各不相同的形式和性质，不同的观察者所用的参照物不同，对同一物体的运动的描述一般是不同的。
【能力训练】
l．关于平抛运动，下列说法中错误的是 ( C )
A．是匀变速运动 B．任意两段时间内速度变化方向相同
C．是变加速运动 D．任意两段时间内速度变化大小相等
2．关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是 ( D )
A．平抛物体运动的速度和加速度都随时间的增加而增大
B．平抛物体的运动是变加速运动
C．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变
D．做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大
3．两个物体做平抛运动的初速度之比为2∶1，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面高度之比为（ C ）
A．1∶2 B．1∶ C．1∶4 D．4∶1
4．以初速度v水平抛出一物体，当物体的水平位移等于竖直位移时，物体运动的时间为 ( C )
A．v/(2g) B．v/g C．2v/g D．4v/g
5．飞机以150 m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1 s又让B球落下，不计空气阻力.在以后的运动中，关于A球与B球的相对位置关系，正确的是（取g=10 m/s2)（ D ）
A．A球在B球前下方
B．A球在B球后下方
C．A球在B球正下方5 m处
D．A球在B球的正下方，距离随时间增加而增加
6．从倾角为θ的足够长的斜面顶端A点，先后将相同的小球以大小不同的速度v1和v2水平抛出，落在斜面上，关于两球落到斜面上的情况，下列说法正确的是（ B ）
A．落到斜面上的瞬时速度大小相等
B．落到斜面上的瞬时速度方向相同
C．落到斜面上的位置相同
D．落到斜面上前,在空中飞行的时间相同
7．在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地，已知汽车从最高点至着地点经历的时间约0.8 s，两点间的水平距离约为30 m，忽略空气阻力，则汽车在最高点时速度约为 _______m/s，最高点与着地点的高度差为 m（取g=10 m/s2）37.5 3.2
10．以初速度v＝10m/s水平抛出一个物体，取g＝10m/s2，1s后物体的速度与水平方向的夹角为______，2s后物体在竖直方向的位移为______m 45° 20
11．一座炮台置于距地面60 m高的山崖边，以与水平线成45°角斜向上的方向发射一颗炮弹，炮弹离开炮口时的速度为120 m/s。(忽略空气阻力，取g=10 m/s2)求：
(1)炮弹所达到的最大高度；
(2)炮弹落到地面时的时间和速度；
(3)炮弹的水平射程。
(1)420 m (2)17.65 s，124.9m/s (3)1497.7m
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