【优化方案】2012高中物理 第5章第二节质点在平面内的运动课件 新人教版必修2

第二节平抛运动课标定位学习目标：1.理解平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，知道其轨迹是抛物线．2．掌握平抛运动的处理方法及其运动规律．3．了解斜抛运动的处理方法．重点难点：平抛运动规律在实际问题中的应用．核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第二节课前自主学案考点一、平抛运动1．抛体运动：以一定的______将物体抛出，物体只在____作用下的运动．2．平抛运动：初速度沿____方向的抛体运动．二、平抛运动的规律1．平抛运动的分解平抛运动可分解为水平方向上的________运动和竖直方向上的________运动．初速度重力水平匀速直线自由落体2．平抛运动的速度水平方向：vx＝____.竖直方向：vy＝____.合速度：v＝v2x＋v2y＝__________.合速度方向：tanθ＝vyvx＝___.(θ表示与水平方向之间的夹角)v0gtv20＋gt2gtv03．平抛运动的位移水平方向：x＝____.竖直方向：y＝____.合位移：l＝x2＋y2＝————————合位移方向：tanα＝yx＝gt2v0(α表示与水平方向之间的夹角)v0t12gt2v0t2＋12gt224．平抛运动的轨迹y＝______，平抛运动的轨迹是一条______．g2v20x2抛物线三、一般的抛体运动是指将物体以一定的______斜向上或斜向下抛出，只受重力作用的运动，水平方向做____________，竖直方向做加速度大小为__的匀变速直线运动．初速度匀速直线运动g核心要点突破一、平抛运动的特点1．理想化特点：平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力．2．匀变速特点：平抛运动是加速度恒等于重力加速度的匀变速曲线运动．3．速度变化的特点：平抛时物体在任意相等的时间内速度的变化量相等，均为Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图5－2－1所示．图5－2－1即时应用(即时突破，小试牛刀)1．关于平抛运动的性质，以下说法中正确的是()A．变加速运动B．匀变速运动C．匀速率曲线运动D．不可能是两个直线运动的合运动解析：选B.平抛运动是初速度方向沿水平方向且只在重力作用下的运动，所以是加速度恒为g的匀变速运动，故A、C选项错误，B项正确．平抛运动可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，所以D项错误．二、平抛运动的规律1．运动时间由y＝12gt2得t＝2yg知平抛运动的物体在空中运动的时间，只与下落的高度有关，与初速度大小无关．2．水平射程由x＝v0t＝v02yg知平抛物体的水平位移由初速度v0和下落的高度y共同决定．3．落地速度v＝v20＋v2y＝v20＋2gy即落地速度由初速度v0和下落的高度y共同决定．4．平抛运动的速度偏向角为θ，如图5－2－2，则tanθ＝vyvx＝gtv0＝12gt212v0t＝y12x.平抛运动的位移偏向角为α，则tanα＝yx＝12tanθ.可见位移偏向角与速度偏向角不等．图5－2－25.如图5－2－3，从O点抛出的物体，经时间t到达P点．则OB＝v0tAB＝PBcotθ＝12gt2·vxvy＝12gt2·v0gt＝12v0t.图5－2－3可见AB＝12OB，所以A为OB的中点．从O点水平抛出的物体，做平抛运动到P点，物体好像是从OB中点A沿直线运动到P点一样，这是平抛运动很重要的一个特征．特别提醒：平抛运动是抛体运动的特例，初速度方向与受力方向垂直．如果物体的受力满足该特点，但其加速度不等于g，叫做类平抛运动，处理该问题的方法与平抛运动相同．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地．若不计空气阻力，则()A．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定解析：选D.球击出后做平抛运动，落地速度大小由初速度和高度共同决定，A错误；落地速度方向是由水平方向和竖直方向速度共同决定，B错误；垒球的水平位移x＝v0t＝v02yg，由初速度和高度决定，C错误；垒球在空中的运动时间由高度决定，D正确．课堂互动讲练关于平抛运动，下列说法中正确的是()A．平抛运动是匀变速运动B．平抛运动是变加速运动C．任意两段时间内加速度相同D．任意两段相等时间内速度变化相同对平抛运动的理解例1【精讲精析】本题要把握好平抛运动是匀变速曲线运动及速度的矢量性．平抛运动的物体只受重力作用，故a＝g，即做匀变速曲线运动，A选项正确，B选项不对，C选项正确．由匀加速直线运动的速度公式Δv＝gΔt，所以任意相等的时间内Δv相同，D正确．【答案】ACD【方法总结】从平抛运动的受力情况入手分析，由于做平抛运动的物体只受重力作用，故其为匀变速运动，加速度恒为重力加速度g，即相等时间内的速度改变量相同，据此可做判断．变式训练1从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是()A．从飞机上看，物体静止B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方C．从地面上看，物体做平抛运动D．从地面上看，物体做自由落体运动解析：选C.在匀速飞行的飞机上释放物体，物体有一水平速度，故从地面上看，物体做平抛运动，C对D错；飞机的速度与物体水平方向上的速度相同，故物体始终在飞机的正下方，且相对飞机的竖直位移越来越大，A、B错．如图5－2－4所示，飞机距地面高度H＝500m，水平飞行速度v1＝100m/s，追击一辆速度为v2＝20m/s同向行驶的汽车，欲使炸弹击中汽车，飞机应在距汽车水平距离多远处投弹？(g取10m/s2)．平抛运动规律的应用例2图5－2－4【思路点拨】【精讲精析】炸弹离开飞机后做平抛运动，由h＝12gt2得：下落时间t＝2Hg＝2×50010s＝10s.设距离为x时投弹，由位移关系知：v1t＝x＋v2t∴x＝(v1－v2)t＝(100－20)×10m＝800m.【答案】800m【方法总结】分析平抛类问题时，常规的方法是将其沿水平和竖直两个方向分解，然后在这两个方向上利用直线运动的有关规律求解，分析时注意时间这个物理量的灵活运用．变式训练2(2011年高考广东卷)如图5－2－5所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列叙述正确的是()图5－2－5A．球的速度v等于Lg2HB．球从击出至落地所用时间为2HgC．球从击球点至落地点的位移等于LD．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关解析：选AB.由平抛运动规律知，H＝12gt2得，t＝2Hg，B正确．球在水平方向做匀速直线运动，由x＝vt得，v＝xt＝L2Hg＝Lg2H，A正确．击球点到落地点的位移大于L，且与球的质量无关，C、D错误．(2011年宣州高一检测)如图5－2－6所示，从倾角为θ的斜面上的A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为()图5－2－6与斜面有关的平抛运动的计算例3【思路点拨】解答本题时应把握以下两点：(1)明确平抛运动的两个分位移的大小．(2)两个分位移与斜面倾角的关系．A.2v0sinθgB.2v0tanθgC.v0sinθgD.v0tanθg【答案】B【自主解答】设A、B间的距离为s，球在空中飞行的时间为t，则ssinθ＝12gt2①scosθ＝v0t②由①②得t＝2v0tanθg，故B正确．【方法总结】解决此类问题时，注意找位移方向或速度方向与斜面倾角的关系．物体从斜面上抛出后又落到斜面上，位移与水平方向夹角与倾角相等；变式3中注意找速度方向与斜面倾角的关系．变式训练3(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图5－2－7中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()图5－2－7A.1tanθB.12tanθC．tanθD．2tanθ解析：选B.根据题意，小球落到斜面上的速度为v，其水平分速度为vx＝v0，此时竖直分速度为vy＝gt，如图所示．由图中几何关系有v0gt＝tanθ①另据平抛运动规律可知此过程的水平位移x＝v0t；竖直位移为y＝12gt2；则yx＝gt2v0②由①②得：yx＝12tanθ，故B正确．