人教版高中物理必修第二册第五章抛体运动第4节抛体运动的规律

第五章 抛体运动

4 抛体运动的规律

基础过关练

题组一 对平抛运动的理解

1.关于物体的平抛运动,下列说法正确的是( )

A.由于物体受力的大小和方向不变,因此平抛运动是匀变速运动

B.由于物体速度的方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动

C.物体的运动时间由抛出时的初速度决定,与高度无关

D.物体的水平位移由抛出时的初速度决定,与高度无关

2.关于平抛运动,下列说法正确的是( )

A.平抛运动是物体在恒力作用下的曲线运动

B.平抛运动的轨迹为抛物线,物体速度方向时刻变化,加速度方向也时刻变化

C.做平抛运动的物体在Δt时间内速度变化量的方向可以是任意的

D.做平抛运动的物体的初速度越大,在空中运动的时间越长

题组二 平抛运动规律的应用

3.平抛物体的初速度为v0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时,下列说法不正确的是( )

A.运动的时间t=

B.瞬时速率v==v0

C.水平分速度与竖直分速度大小相等

D.位移大小等于

4.(多选)如图所示,在投球游戏中,小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上,停在不同高度的A、B两处,将皮球水平抛出,落入固定的球框中,不计空气阻力。下列说法正确的是( )

A.从A点抛出的皮球初速度较小

B.从B点抛出的皮球初速度较小

C.从A点抛出的皮球在空中运动时间较长

D.从B点抛出的皮球在空中运动时间较长

题组三 与斜面有关的平抛运动

5.如图所示,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,重力加速度大小为g,它落到斜面上B点所用的时间为( )

A. B.

C. D.

6.如图所示,小球以初速度v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面时位移方向垂直于斜面,则其飞行时间为(重力加速度为g,不计空气阻力)(

)

A.v0 tan θ B.

C. D.

题组四 一般的抛体运动

7.运动员将铅球从A处以一初速度斜向上抛出,运动轨迹如图所示,则铅球到达最高点B处时(

4．抛体运动的规律

1．理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决相关问题。

2．知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。

3．了解斜抛运动及其规律。

4．掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解。

1.平抛运动的速度

(1)平抛运动的特点:平抛运动可以看作是水平方向的□01匀速直线运动和竖直方向的□02自由落体运动的合运动。

(2)平抛运动的速度

①水平方向:vx＝□03v0。

②竖直方向:vy＝□04gt。

2．平抛运动的位移与轨迹

(1)平抛运动的位移

①水平方向:x＝□07v0t。 ②竖直方向:y＝□0812gt2。

(2)平抛运动的轨迹:由x＝v0t,y＝12gt2,得y＝□11g2v20x2,所以平抛运动的轨迹是一条□12抛物线。

3．一般的抛体运动

(1)定义:如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向,而是沿斜□13上方或斜□14下方,且只受□15重力的作用,这样的抛体运动称为斜抛运动。如图所示。

(2)性质

由于做斜抛运动的物体只受重力,且初速度与合外力不共线,故斜抛运动是□16匀变速曲线运动。斜抛运动可以看成是水平方向的□17匀速直线运动和竖直方向的□18竖直上抛或□19竖直下抛运动的合运动。

(3)规律(以斜上抛运动为例,如图所示,其中θ为v0与水平方向的夹角)

水平方向:v0x＝□20v0cosθ,x＝□21v0tcosθ。

竖直方向:v0y＝□22v0sinθ,y＝□23v0tsinθ－12gt2。

判一判

(1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。( )

(2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。( ) (3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。( )

提示:(1)× 斜抛运动在竖直方向上做的是竖直上抛或竖直下抛运动,不是自由落体运动。

(2)√ 斜抛运动和平抛运动在水平方向上不受力,都做匀速直线运动。

(3)√ 斜抛运动和平抛运动都只受重力,加速度为重力加速度。

1 / 10 5-4课后练习题

考点一 平抛运动的理解

1. 关于平抛运动，下列说法中正确的是( )

A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动

B.平抛运动是曲线运动，其速度方向不断改变，不可能是匀变速运动

C.做平抛运动的物体质量越小，落点就越远，质量越大，落点就越近

D.平抛运动可以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

答案 D

解析 做平抛运动的物体受重力的作用，故A错误；平抛运动是曲线运动，其速度方向沿轨迹的切线方向，不断改变，所以平抛运动是变速运动；由于其加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，故B错误；由平抛运动规律知，做平抛运动的物体的落点远近只与其初速度和下落高度有关，与其质量无关，故C错误；平抛运动可以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，故D正确.

2.从离地面h高处投出A、B、C三个小球，A球自由下落，B球以速度v水平抛出，C球以速度2v水平抛出，不计空气阻力，它们落地时间tA、tB、tC的关系是( )

A.tAtB>tC

C.tA

答案 D

解析 平抛运动物体的飞行时间仅与高度有关，与水平方向的初速度大小无关，故tB＝tC，而平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，所以tA＝tB＝tC，D正确.

3.(2019·林州一中期中)物体做平抛运动时，下列描述物体速度变化量大小Δv随时间t变化的图像，可能正确的是( ) 2 / 10

答案 D

解析 根据平抛运动的规律Δv＝gt，可得Δv与t成正比，Δv与t的关系图线为一条过原点的倾斜直线，选项D正确.

考点二 平抛运动规律的应用

4.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

5.4 第2课时 平抛运动的两个重要推论 一般的抛体运动

学习目标

1．知道抛体运动的受力特点，会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。

2．理解平抛运动的规律，知道平抛运动的轨迹是抛物线，会计算平抛运动的速度及位移，会解决与平抛运动相关的实际问题。

3．通过用平抛运动的知识解决和解释自然、生活和生产中的现象，认识到平抛运动的普遍性，体会物理学的应用价值。

自主预习

情境导学

如图所示，喷水管斜向上喷水，不考虑空气阻力。

(1)喷出的水做什么运动？

(2)沿不同方向喷出的水射程是否相同？

知识梳理

1．抛体运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这种运动叫作抛体运动。

2．斜抛运动：如图所示，物体抛出的速度v0沿斜向上方或斜向下方时，物体做斜抛运动(设v0与水平方向夹角为θ)。

(1)水平方向：物体做 运动，初速度v0x＝ 。

(2)竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度v0y＝ 。

初试小题

1．判断正误。

(1)初速度越大斜抛运动的射程一定越大。（ ）

(2)一般抛体运动在竖直方向上做的是匀变速运动。（ ）

(3)斜抛运动的轨迹是抛物线。（ ）

(4)斜抛运动是匀变速曲线运动。（ ）

2．（多选）下列关于斜抛运动的说法正确的是（ ）

A．斜抛运动与平抛运动的运动性质完全相同，都是匀变速曲线运动

B．将斜抛运动的初速度沿水平方向和竖直方向分解，进而可以将斜抛运动看成是两个方向的分运动的合运动

C．斜抛运动是任意两段相等时间内的速度变化大小相等、方向不同的运动

D．斜抛运动的速度大小一定是不断减小的

要点突破

一、平抛运动的推论

1.平抛运动的速度偏向角为θ，如图所示，则tan θ＝vyvx＝gtv0。

平抛运动的位移偏向角为α，则tan α＝yx＝12gt2v0t＝gt2v0＝12tan θ。