2018学年高中物理沪科版习题 必修二 第一章 怎样研究
沪科版高中物理必修二第1章怎样研究抛体运动单元练习.docx
高中物理学习材料唐玲收集整理第1章 怎样研究抛体运动 单元练习1.一物体做平抛运动,在时间间隔为Δt的两个不同时刻的速度分别为v 1和v 2,那么A.v 1和v 2的方向一定不同B.若v 2是后一时刻的速度,则有可能v 2< v 1C.由v 1到v 2的速度变化量Δv 的方向一定竖直向下D.由v 1到v 2的速度变化量Δv 的大小为t g ∆⋅2. 从高H 处以水平速度v 1平抛一个小球1,同时从地面以速度v 2竖直向上抛出一个小球2,两小球在空中相遇,不计空气阻力,则A .从抛出到相遇所用时间为H / v 1B .从抛出到相遇所用时间为H / v 2C .抛出时两球的水平距离是H v 1/ v 2D .相遇时小球2上升高度是H (1-gH /2 v 12)3.用30m/s 的初速度水平抛出一个物体,经过一段时间后,物体速度方向与水平成30°角,(g 取10m/s 2)求:(1)此时物体相对于抛出点的水平位移和竖直位移。
(2)该物体再经多长时间,其速度和水平方向夹角为60°?v 0 Sv tαβA B v o v o 37o 53o4.在胶东半岛的某个小岛上,建有炮台,炮台高出海面45m 。
在一次战役中,水平射击一个以36km/h 的速度沿射击方向直线逃离的日舰。
如果炮弹的出膛速度是610m/s ,问日舰离炮台水平距离多大时开炮才能将其命中?(不计空气阻力,g 取10 m/s 2)5、如果日舰距离我炮台的距离小于上题求得的值,应如何处理?难道只有等待时机才能干掉它吗?6.在A 卷第11题中,经过多长时间小球离斜面的距离达到最大?最大距离是多少?7.如图为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分,背景标尺每小格表示5cm ,则由照片求得的平抛初速度为 m/s 。
8.一个物体做平抛运动,某时刻它的位移方向与水平方向之间的夹角为α,速度方向与水平方向之间的夹角为β,如上右图所示,请证明βαtan tan 2=9.一个物体在多个力的作用下处于平衡状态,现撤去其中的一个力,请分析讨论该物体在撤去这个力后将做什么运动?10.在距地面高h处有甲、乙两物体,甲物体以速率v0水平飞出,乙物体同时以速率v0沿一倾角45°的光滑斜面滑下,如果两物体能同时到达地面,则速率v0的大小为多少?11.如图两个斜面的倾角分别为37o和53o,在顶点把两个小球A、B以相同的速度分别向左、右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,求A、B两个小球运动的时间之比为多少?参考答案1.ACD2. BC3. 303,15m , 234. 18005. 斜射6.θtan 0gv θθcos 2sin 220g v7.1m/s 8.略 9.匀变速直线运动或匀变速曲线运动 10.2gh11.9:16。
物理ⅱ沪科版第一章怎样研究抛体运动练习
物理ⅱ沪科版第一章怎样研究抛体运动练习(时间:45分钟,总分值:100分)【一】选择题(此题共10小题,每题7分,共70分,每题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1、物体做平抛运动时,它的速度方向与初速度方向的夹角α的正切tan α随时间t 变化图象是下图中的()解析:tan α=v y v 0=gtv 0=kt,因此tan α随时间变化的图象是一条过原点、斜率为gv 0的倾斜直线,因此B 正确、答案:B2、如下图的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,以下关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中,正确的有()A 、笔尖留下的痕迹是一条抛物线B 、笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线C 、在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变D 、在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不变解析:铅笔尖做类平抛运动,水平方向上向右匀速运动,竖直方向上沿三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,故笔尖留下的痕迹是一条抛物线,在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终沿三角板向上保持不变、答案:AD3、有一同学在研究小球抛体运动规律时(空气阻力忽略不计),当他在高h 处以初速度v 0水平抛出时,小球经时间t 后落地,为了延长小球在空中的飞行时间,该同学采取的以下措施中不可行的是()A 、将小球在高度2h 处以初速度v 0水平抛出B 、将小球在高度h 处以初速度2v 0水平抛出C 、将小球在高度2h 处以初速度12v 0水平抛出 D 、将小球在高度h 处以初速度v 0斜向上抛出解析:小球做平抛运动时,竖直方向的分运动为自由落体运动,依照y =12gt 2,t=2yg,故飞行时间与初速度无关,只与下落高度有关,A、C可行,B不可行、假设将小球斜向上抛出,那么竖直方向上小球先做竖直上抛运动,再做自由落体运动,故飞行时间延长,故D可行、应选B.答案:B4.农民在精选谷种时,常用一种叫“风车”的农具进行分选、在同一风力作用下,谷种和瘪谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出,结果谷种和瘪谷落地点不同,自然分开,如下图、假设不计空气阻力,对这一现象,以下分析正确的选项是()A、谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些B、谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动C、谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同D、M处是谷种,N处是瘪谷解析:瘪谷的质量小于谷种的质量,在风力的推动下,瘪谷获得的速度比谷种的速度大、两者落地的时间都由竖直高度决定,由h=12gt2得t=2hg,可见,两者落地时间相同、而水平位移x=v0t=v02hg,可见瘪谷的水平位移大,M处是瘪谷,N处为谷种、应选项B正确、答案:B5.如下图,水平抛出的物体,抵达斜面上端P处,其速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,以下选项中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的速度-时间图象,其中正确的选项是()解析:O~t P段,水平方向:v x=v0恒定不变;竖直方向:v y=gt;t P~t Q段,水平方向:v x=v0+a水平t,竖直方向:v y=v P+a竖直t(a竖直<g),因此选项A、B、D均错误,C正确、答案:C6、某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10m至15m之间,忽略空气阻力,取g=10m/s2.那么球在墙面上反弹点的高度范围是()A、0.8m至1.8mB、0.8m至1.6mC、1.0m至1.6mD、1.0m至1.8m解析:球落地时所用时间为t1=x1v=0.4s或t2=x2v=0.6s,因此反弹点的高度为h 1=12gt 21=0.8m 或h 2=12gt 22=1.8m ,应选A.答案:A7、(2018年佛山模拟)如下图,在高h 处有个小球A ,以速度v 1水平抛出,与此同时,地面上有个小球B ,以速度v 2竖直向上抛出,两小球在空中相遇,那么()A 、从抛出到相遇所需的时间为h /v 1B 、从抛出到相遇所需的时间为h /v 2C 、两球抛出时的水平距离为hv 1/v 2D 、两球抛出时的水平距离为hv 2/v 1解析:设从抛出到相遇所需的时间为t ,由v 2t -12gt 2+12gt 2=h ,得t =h v 2,故B 正确、A 错误;两球的抛出点的水平距离为x =v 1t =v 1hv 2,故C 正确、D 错误、 答案:BC8、(2017年高考广东理综)如下图,在网球的网前截击练习中,假设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、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,以下表达正确的选项是()A 、球的速度v 等于Lg 2HB 、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:由平抛运动规律知,H =12gt 2得,t =2H g ,B 正确、球在水平方向做匀速直线运动,由x =vt 得,v =x t =L 2H g=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、答案:AB9、(2018年温州模拟)如下图,从倾角为θ的斜面上的M 点水平抛出一个小球,小球的初速度为v 0,最后小球落在斜面上的N 点,那么(重力加速度为g )()A 、可求M 、N 之间的距离B 、可求小球落到N 点时速度的大小和方向C 、可求小球到达N 点时的动能D 、能够断定,当小球速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大答案:ABD10.如下图,两个倾角分别为30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上,两斜面间距大于小球直径,斜面高度相等,有三个完全相同的小球a 、b 、c .开始均静止于斜面同一高度处,其中b 小球在两斜面之间、假设同时释放a 、b 、c 小球到达该水平面的时间分别为t 1、t 2、t 3.假设同时沿水平方向抛出,初速度方向如下图,到达该水平面的时间分别为t 1′、t2′、t 3′.以下关于时间的关系正确的选项是()A 、t 1>t 3>t 2B 、t 1=t 1′、t 2=t 2′、t 3=t 3′C 、t 1′>t 3′>t 2′D 、t 1<t 1′、t 2<t 2′、t 3<t 3′ 解析:由静止释放三小球的过程对a:h sin 30°=12g sin30°·t 21,那么t 21=8hg .对b:h=12gt22,那么t22=2hg.对c:hsin 45°=12g sin45°·t23,那么t23=4hg.因此t1>t3>t2.当平抛三小球时、小球b做平抛运动,小球a、c类似平抛运动,下落时间与平抛初速度无关,即A、B、C正确、答案:ABC【二】非选择题(此题共2小题,共30分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)11、(15分)如下图,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离x=100m,子弹射出的水平速度v=200m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g为10m/s2,求:(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?解析:(1)子弹做平抛运动,它在水平方向的分运动是匀速直线运动,设子弹经t时间击中目标靶那么t=x v代入数据得t=0.5s.(2)目标靶做自由落体运动,那么h=12gt2代入数据得h=1.25m.答案:(1)0.5s(2)1.25m12、(15分)如下图,位于竖直平面上有1/4圆弧的光滑轨道,半径为R,OB 沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H.当把质量为m的钢球从A点静止释放,最后落在了水平地面的C点处、假设本地的重力加速度为g,且不计空气阻力、请求出:(1)钢球运动到B点的瞬间受到的支持力多大?(2)钢球落地点C距B点的水平距离x为多少?(3)比值R/H为多少时,小球落地点C距B点的水平距离x最大?那个最大值是多少?解析:(1)小球从A到B过程中机械能守恒有mgR=mv2/2 ①小球沿圆弧做圆周运动,在B点由牛顿第二定律有NB-mg=mv2/R②解①②得N B =3mg .(2)小球离开B 点后做平抛运动,抛出点高度为H -R 有H -R =gt 2/2 ③ x =vt ④答案:(1)3mg (2)4HR -4R 2(3)12H (或2R )。
2018-2019学年高中物理沪科版必修二教师用书:第1章 怎样研究抛体运动 1.3 Word版含答案
1.3 研究斜抛运动[学习目标] 1.知道斜抛运动,知道斜抛运动又可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛(或下抛)运动.2.通过实验探究斜抛运动的射程和射高跟速度和抛射角的关系,并能将所学知识应用到生产和生活中.一、斜抛运动1.定义:将物体以一定的初速度斜向射出去,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动.2.研究方案——运动的分解(1)沿初速度方向的匀速直线运动与沿竖直方向的自由落体运动. (2)沿水平方向的匀速直线运动与沿竖直方向的匀减速直线运动. 二、射程、射高和弹道曲线1.射程(X )、射高(Y )和飞行时间(T ):(1)射程(X ):在斜抛运动中,被抛物体抛出点到落点之间的水平距离.表达式:X =v 02sin 2θg .(2)射高(Y ):被抛物体所能达到的最大高度.表达式:Y =v 02sin 2θ2g.(3)飞行时间(T ):被抛物体从被抛出点到落点所用的时间.表达式:T =2v 0sin θg .2.弹道曲线:(1)实际的抛体运动:物体在运动过程中总要受到空气阻力的影响.(2)弹道曲线与抛物线:在没有空气的理想空间中炮弹飞行的轨迹为抛物线,而炮弹在空气中飞行的轨迹叫做弹道曲线,由于空气阻力的影响,使弹道曲线的升弧长而平伸,降弧短而弯曲. [即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)初速度越大,斜抛运动的射程越大.(×) (2)抛射角越大,斜抛运动的射程越大.(×)(3)仅在重力作用下,斜抛运动的轨迹曲线是抛物线.(√)(4)斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛(或下抛)运动.(√) 2.如图1是果蔬自动喷灌技术,从水管中射出的水流轨迹呈现一道道美丽的弧线,如果水喷出管口的速度是20 m/s ,管口与水平方向的夹角为45°,空气阻力不计,那么水的射程是________m ,射高是________m .(g 取10 m/s 2)图1答案 40 10 解析 水的竖直分速度 v y =v 0sin 45°=10 2 m/s水的射高Y =v y 22g =(102)220 m =10 m.水在空中的飞行时间为t =2v yg =2 2 s.水的水平分速度v x =v 0cos 45°=10 2 m/s.水的射程X =v x t =102×2 2 m =40 m.一、斜抛运动的特点[导学探究] 如图2所示,运动员斜向上投出标枪,标枪在空中划出一条优美的曲线后插在地上,若忽略空气对标枪的阻力作用,请思考:图2(1)标枪到达最高点时的速度是零吗? (2)标枪在竖直方向上的运动情况是怎样的? 答案 (1)不是零 (2)竖直上抛运动 [知识深化]1.受力特点:斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动,因此物体仅受重力,其加速度为重力加速度g .2.运动特点:物体具有与水平方向存在夹角的初速度,仅受重力,因此斜抛运动是匀变速曲线运动,其轨迹为抛物线.3.速度变化特点:由于斜抛运动的加速度为定值,因此,在相等的时间内速度的变化大小相等,方向均竖直向下,故相等的时间内速度的变化相同,即Δv =g Δt .4.对称性特点:(1)速度对称:相对于轨道最高点两侧对称的两点速度大小相等或水平方向速度相等,竖直方向速度等大反向.(如图3所示)图3(2)时间对称:相对于轨道最高点两侧对称的曲线上升时间等于下降时间,这是由竖直上抛运动的对称性决定的.(3)轨迹对称:其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称.例1关于斜抛运动,下列说法中正确的是()A.物体抛出后,速度增大,加速度减小B.物体抛出后,速度先减小,再增大C.物体抛出后,沿着轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加速运动,加速度始终沿着切线方向D.斜抛物体的运动是匀变速曲线运动答案 D解析斜抛物体的运动水平方向是匀速直线运动,竖直方向是竖直上抛或竖直下抛运动,抛出后只受重力,故加速度恒定.若是斜上抛运动则竖直分速度先减小后增大,若是斜下抛运动则竖直分速度一直增大,故A、B、C选项错误.由于斜抛运动的物体只受重力的作用且与初速度方向不共线,故做匀变速曲线运动,D项正确.针对训练(多选)做斜上抛运动的物体,下列说法正确的是()A.水平分速度不变B.加速度不变C.在相同的高度处速度大小相同D.经过最高点时,瞬时速度为零答案ABC解析斜上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竖直上抛运动,所以A 正确;做斜上抛运动的物体只受重力作用,加速度恒定,B正确;根据运动的对称性,物体在相同的高度处的速度大小相等,C正确;经过最高点时,竖直分速度为零,水平分速度不为零,D错误.二、斜抛运动的规律及其应用[导学探究]1.对于斜抛运动,其轨迹如图4所示,设在坐标原点以初速度v0沿与x轴(水平方向)成θ角的方向将物体抛出(不计空气阻力),请分别在水平和竖直方向上分析,并写出t时刻物体的速度公式和位置坐标.图4答案 物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,所以t 时刻物体的分速度为:v x =v 0x =v 0cos θ,v y =v 0sin θ-gt ,t 时刻物体的位置坐标为(v 0cos θ·t ,v 0sin θ·t -12gt 2). 2.一炮弹以初速度v 0斜向上方飞出炮筒,初速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,求炮弹在空中飞行时间、射高和射程.答案 先建立直角坐标系,将初速度v 0分解为:v 0x =v 0cos θ,v 0y =v 0sin θ飞行时间:T =2v 0y g =2v 0sin θg射高:Y =v 0y 22g =v 02sin 2 θ2g射程:X =v 0cos θ·T =2v 02sin θcos θg =v 02sin 2θg例2 某同学进行篮球训练,如图5所示,将篮球从同一位置斜向上抛出,其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )图5A .篮球撞墙的速度,第一次较大B .篮球从空中运动的加速度第一次较大C .从抛出到撞墙,第一次篮球在空中运动的时间较长D .抛出时的速度,第一次一定比第二次大 答案 C解析 由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上,则篮球被抛出后的运动可以看成是平抛运动的逆运动,加速度都为g ,在竖直方向上:h =12gt 2,因为h 1>h 2,则t 1>t 2,因为水平位移相等,根据x =v 0t 知,撞墙的速度v 01<v 02,即第二次撞墙的速度大,故A 、B 错误,C 正确;根据平行四边形定则知,抛出时的速度v =v 02+2gh ,第一次的水平初速度小,而上升的高度大,则无法比较抛出时的速度大小,故D 错误.例3 一座炮台置于距地面60 m 高的山崖边,以与水平方向成45°角的方向发射一颗炮弹,炮弹离开炮口时的速度为120 m/s.求:(忽略空气阻力,g 取10 m/s 2) (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大小; (3)炮弹的水平射程.答案 (1)420 m (2)17.65 s 125 m/s (3)1 498 m 解析 (1)竖直分速度v 0y =v 0sin 45°=22v 0=60 2 m/s 所以h =v 0y 22g =(602)220m =360 m故炮弹所达到的最大高度h max =h +h 0=420 m ; (2)上升阶段所用时间t 1=v 0y g =60210 s =6 2 s下降阶段所用时间t 2=2h maxg=2×42010s =221 s 所以运动的总时间t =t 1+t 2=(62+221) s ≈17.65 s 落地时的水平速度v x =v 0x =v 0cos 45°=60 2 m/s 落地时的竖直速度v y =2gh max合速度v =v x 2+v y 2=(602)2+2×10×420 m/s ≈125 m/s (3)水平射程X =v x t =602×17.65 m ≈1 498 m.1.(对斜抛运动的理解)一物体做斜抛运动,在由抛出到落地的过程中,下列表述中正确的是( )A .物体的加速度是不断变化的B .物体的速度不断减小C .物体到达最高点时的速度等于零D .物体到达最高点时的速度沿水平方向 答案 D2.(弹道曲线的理解)如图6所示,是一枚射出的炮弹飞行的理论曲线和弹道曲线,理论曲线和弹道曲线相差较大的原因是( )图6A .理论计算误差造成的B .炮弹的形状造成的C .空气阻力的影响造成的D .这是一种随机现象答案 C解析 炮弹一般飞行的速度很大,故空气阻力的影响是很大的,正是空气阻力的影响,才使得理论曲线和弹道曲线相差较大.3.(斜抛运动的规律)如图7所示,一物体以初速度v 0做斜抛运动,v 0与水平方向成θ角.AB 连线水平,则从A 到B 的过程中下列说法不正确的是( )图7A .上升时间t =v 0sin θgB .最大高度h =(v 0sin θ)22gC .在最高点速度为0D .AB 间位移s AB =v 02sin 2θg答案 C解析 将物体的初速度沿着水平和竖直方向分解,有:v 0x =v 0cos θ,v 0y =v 0sin θ;上升时间:t =v 0y g =v 0sin θg ,故A 正确;根据位移公式,最大高度h =v 0y 22g =(v 0sin θ)22g ,故B 正确;在最高点速度的竖直分量为零,但水平分量不为零,故最高点速度不为零,故C 错误;结合竖直上抛运动的对称性可知,运动总时间为:t ′=2t =2v 0sin θg ,故AB 间位移s AB =v 0x t ′=v 02sin 2θg ,故D 正确.4.(斜抛运动规律的应用)如图8所示,做斜上抛运动的物体到达最高点时,速度v =24 m/s ,落地时速度v t =30 m/s ,g 取10 m/s 2.求:图8(1)物体抛出时速度的大小和方向;(2)物体在空中的飞行时间t ; (3)射高Y 和水平射程X .答案 (1)30 m/s 与水平方向夹角为37° (2)3.6 s (3)16.2 m 86.4 m解析 (1)根据斜抛运动的对称性,物体抛出时的速度与落地时的速度大小相等,故v 0=v t =30 m/s ,设物体抛出时的速度与水平方向夹角为θ,则cos θ=v v 0=45故θ=37°.(2)由(1)知,竖直方向的初速度为 v y =v 02-v 2=302-242 m/s =18 m/s 故飞行时间t =2v y g =2×1810 s =3.6 s(3)射高Y =v y 22g =1822×10 m =16.2 m水平射程X =v t =24×3.6 m =86.4 m一、选择题考点一 对斜抛运动的理解1.关于斜抛运动,下列说法正确的是( ) A .斜抛运动是一种不受任何外力作用的运动B .斜抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动C .任意两段相等时间内的速度变化不相等D .任意两段相等时间内的速度变化相等 答案 D解析 斜抛运动是指将物体以一定的初速度沿斜向抛出,物体只在重力作用下的运动,所以A 错.斜抛运动是曲线运动,是因为初速度方向与重力方向不共线,但物体只受重力,产生的加速度是恒定不变的,所以斜抛运动是匀变速曲线运动,故B 错.根据加速度的定义式可得Δv =g Δt ,所以在相等的时间内速度的变化相等,故C 错,D 对. 2.关于斜抛运动和平抛运动的共同特点,下列说法不正确的是( ) A .加速度都是gB.运动轨迹都是抛物线C.运动时间都与抛出时的初速度大小无关D.速度变化率不随时间变化答案 C解析斜抛运动和平抛运动都是仅受重力作用的抛体运动,因此其加速度或速度变化率都是相同的,都为重力加速度,因此选项A、D正确.它们的轨迹均为抛物线,选项B正确.斜抛运动的时间由竖直方向的分运动决定,平抛运动的时间仅与高度有关,与初速度无关,故选项C错误.3.关于斜抛运动中的射高,下列说法中正确的是()A.初速度越大,射高越大B.抛射角越大,射高越大C.初速度一定时,抛射角越大,射高越小D.抛射角一定时,初速度越大,射高越大答案 D4.下列关于斜抛运动的说法中正确的是()A.上升阶段与下降阶段的加速度相同B.物体到达最高点时,速度为零C.物体到达最高点时,速度为v0cos θ(θ是v0与水平方向间的夹角),但不是最小D.上升和下降至空中同一高度时,速度相同答案 A解析斜抛物体的加速度为重力加速度g,A正确;除最高点速度为v0cos θ外,其他点的速度均是v0cos θ与竖直速度的合成,B、C错误;上升与下降阶段速度的方向一定不同,D错误. 考点二斜抛运动的规律及应用5.一位田径运动员在跳远比赛中以10 m/s的速度沿与水平面成30°的角度起跳,在落到沙坑之前,他在空中滞留的时间为(不计空气阻力,g取10 m/s2)()A.0.42 s B.0.83 sC.1 s D.1.5 s答案 C解析起跳时竖直向上的分速度v0y=v0sin 30°=10×12m/s=5 m/s所以在空中滞留的时间为t=2v0yg=2×510s=1 s.6.在不考虑空气阻力的情况下,以相同大小的初速度,抛出甲、乙、丙三个手球,抛射角分别为30°、45°、60°.射程较远的手球是()A.甲B.乙C.丙D.不能确定解析 不考虑空气阻力的情况下,三个小球的运动可看做斜抛运动,然后根据斜抛运动的射程公式X =v 02sin 2θg分析.7.由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m 3/min ,水离开喷口时的速度大小为16 3 m/s ,方向与水平面夹角为60°,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A .28.8 m 1.12×10-2 m 3B .28.8 m 0.672 m 3C .38.4 m 1.29×10-2 m 3D .38.4 m 0.776 m 3 答案 A解析 水离开喷口后做斜上抛运动,将运动分解为水平方向和竖直方向, 在竖直方向上:v y =v sin θ 代入数据可得v y =24 m/s 故水柱能上升的高度 h =v y 22g=28.8 m水从喷出到最高处着火位置所用的时间:t =v yg代入数据可得t =2.4 s 故空中水柱的水量为:V =2.4×0.2860 m 3=1.12×10-2 m 3A 项正确.8.(多选)如图1所示,在地面上方某一高度处将A 球以初速度v 1水平抛出,同时在A 球正下方地面处将B 球以初速度v 2斜向上抛出,结果两球在空中相遇,不计空气阻力,则两球从抛出到相遇过程中( )图1A .A 和B 的初速度大小关系为v 1<v 2 B .A 和B 的加速度大小关系为a 1>a 2C .A 做匀变速运动,B 做变加速运动D .A 和B 的速度变化量相同解析如图所示,设v2与水平方向夹角为θ,两球分别做平抛运动和斜抛运动,都只受重力作用,均做匀变速运动,加速度均为g,B、C错误;两球经过相等时间Δt在空中相遇,则水平位移相等,故v1Δt=v2cos θΔt,v1<v2,A正确;由加速度的定义式知Δv=gΔt,故两球从抛出到相遇过程中,A和B的速度变化量相同,D正确.9.(多选)有A、B两小球,B的质量为A的两倍.已知A的速率为v1,现将B以不同速率v2沿与v1同一方向抛出,不计阻力,图2中①为A的运动轨迹,则()图2A.若v2=v1,B的轨迹为①B.若v2>v1,B的轨迹可能为②C.若v2<v1,B的轨迹可能为③D.若v2<v1,B的轨迹可能为④答案AC解析若v1=v2,则两物体竖直分速度和水平分速度相等,且加速度均为重力加速度,则其运动轨迹相同,即B的运动轨迹为①,故A正确;若v2>v1,则B物体的竖直分速度和水平分速度均大于A物体的,由竖直方向做竖直上抛运动知,B物体运动的时间长,则回到地面时B物体的水平位移大于A物体的,故图中没有对应的图像,故B错误;若v2<v1,则B物体的竖直分速度和水平分速度均小于A物体的,由竖直方向做竖直上抛运动知,B物体的运动时间比A物体的短,上升高度比A物体的小,落回地面时B物体的水平位移比A物体的小,则轨迹可能为③,故C正确,D错误.10.(多选)如图3所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则()图3A.B的加速度比A的大B.B的飞行时间比A的长C .B 在最高点的速度比A 在最高点的大D .B 在落地时的速度比A 在落地时的大 答案 CD解析 由题可知,A 、B 两小球均做斜抛运动,由运动的分解可知:水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,两球的加速度均为重力加速度,故A 错;设上升的最大高度为h ,在下落过程,由h =12gt 2,可知下落时间t =2hg,根据运动的对称性可知,两球上升时间和下落时间相等,故两小球的运动时间相等,故B 错;由x =v x t ,可知v xA <v xB ;由v y 2=2gh ,可知落地时,竖直方向的速度v yA =v yB ,再由v =v x 2+v y 2,可知B 在落地时的速度比A 在落地时的大,C 、D 对. 考点三 弹道曲线11.(多选)关于炮弹的弹道曲线,下列说法中正确的是( ) A .如果没有空气阻力,弹道曲线的升弧和降弧是对称的B .由于空气阻力的作用,弹道曲线的升弧短而弯曲,降弧长而平伸C .由于空气阻力的作用,炮弹落地时速度方向与水平面的夹角要比发射时大D .由于空气阻力的作用,在弹道曲线的最高点,炮弹的速度方向不是水平的 答案 AC解析 关于弹道曲线,由于要考虑空气阻力的影响,炮弹在水平方向不再做匀速运动,而是减速运动,在竖直方向上也不再是匀变速运动,而且炮弹所受的阻力与速度大小也有关系,因此弹道曲线在上升段会较长而平伸,而下降阶段则较短而弯曲,但轨迹在最高点仍只有水平方向的速度,否则就不会是最高点了. 二、非选择题12.(对斜抛运动的理解)小李以一定的初速度将石子向斜上方抛出去,石子所做的运动是斜抛运动,他想:怎样才能将石子抛得更远呢?于是他找来小王一起做了如下探究: 他们用如图4甲所示的装置来做实验,保持容器水平,让喷水嘴的位置和喷水方向不变(即抛射角不变)做了三次实验:第一次让水的喷出速度较小,这时水喷出后落在容器的A 点;第二次让水的喷出速度稍大,水喷出后落在容器的B 点;第三次让水的喷出速度最大,水喷出后落在容器的C 点.图4(1)小李和小王经过分析后得出的结论是_______________________________________ ________________________________________________________________________;小王回忆起上体育课时的情景,想起了几个应用上述结论的例子,其中之一就是为了将铅球推的更远,应尽可能_______________________________________________________ ________________________________________________________________________.(2)然后控制开关让水喷出的速度不变,让水沿不同方向喷出,又做了几次实验,如图乙所示,得到数据如下表:小李和小王对上述数据进行了归纳分析,得出的结论是:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 小李和小王总结了一下上述探究过程,他们明确了斜抛物体在水平方向飞行距离与初速度和抛射角的关系,他们感到这次探究成功得益于在探究过程中两次较好的运用了________法. 答案 (1)在抛射角一定时,当物体抛出的初速度越大物体抛出的距离越远 增大初速度 (2)在初速度一定时,随着抛射角的增大,抛出的距离先是越来越大,然后越来越小.当夹角为45°时,抛出的距离最大 控制变量13.(斜抛运动的规律及应用)从某高处以6 m/s 的初速度、30°抛射角斜向上抛出一石子,落地时石子的速度方向和水平方向的夹角为60°,求:(忽略空气阻力,g 取10 m/s 2) (1)石子在空中运动的时间; (2)石子的水平射程; (3)抛出点离地面的高度.答案 (1)1.2 s (2)1835m (3)3.6 m解析 (1)如图所示:石子落地时的速度方向和水平方向的夹角为60°, 则v yv x=tan 60°= 3 即:v y =3v x =3v 0cos 30°=3×6×32m/s =9 m/s取向上为正方向,落地时竖直速度向下, 则-v y =v 0sin 30°-gt ,得t=1.2 s(2)石子在水平方向上做匀速直线运动x=v0cos 30°·t=6×32×1.2 m=1835m(3)由竖直方向位移公式:h=v0sin 30°·t-12gt2=6×12×1.2 m-12×10×1.22 m=-3.6 m,负号表示落地点比抛出点低,故抛出点离地面的高度为3.6 m.。
沪科版高中物理必修二第一章 怎样研究抛体运动.doc
高中物理学习材料第一章怎样研究抛体运动【单元质量评估】一、选择题(本题共9小题,每小题5分,共45分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.某质点沿如图1所示的曲线abcde运动,则在a、b、c、d、e各点处,质点的速度方向大致相同的两点是()A.a点与c点B.b点与d点C.c点与e点D.b点与e点【解析】选B.由题意可知物体沿曲线由a向e运动.由各点的瞬时速度方向沿切线方向可知,b、d两点的速度方向大致相同.2.做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是()A.速度B.加速度C.合外力D.速率【解析】选A.做曲线运动的物体速度方向一定变化,而速率、合外力及加速度不一定变化,故A正确,B、C、D错误.3.关于曲线运动,下面叙述正确的是()A.曲线运动是一种变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.物体做曲线运动时,所受外力的合力可能与速度方向在同一条直线上D.物体做曲线运动时,所受外力的合力一定是变力【解析】选A.曲线运动的速度是变化的,具有加速度,故曲线运动是变速运动,A正确;变速运动不一定是曲线运动,B错误;物体做曲线运动的条件是合外力与速度方向不在同一直线上,而合外力可以是恒力也可以是变力,故C、D错误.4.下列说法中符合实际的是()A.足球沿直线从球门的右上角射入球门B.足球在空中划出一条美丽的弧线挂右上角而入球门C.台球桌上红色球沿直线滚向中袋D.台球桌上红色球沿弧线滚向中袋【解析】选B、C.足球在空中运动时受重力及空气阻力作用,这些力的合力与速度不在同一条直线上,所以足球一定做曲线运动,A错,B对,台球在桌面上运动时,所受阻力与速度在同一直线上,重力与水平桌面的弹力平衡,所以它做直线运动,D错,C正确.5.(2010·安徽高一检测)从距地面高h处水平抛出一小石子,石子在空中飞行过程中(空气阻力不计),下列说法正确的是()A.石子的运动为匀变速运动B.石子抛出时速度越大,石子在空中飞行时间越长C.石子每秒内速度的变化量恒定不变D.石子在任何时刻的速度与其竖直分速度之差为一恒量6.(2009·广东高考)滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出,落地点与飞出点的高度差3.2 m.不计空气阻力,g取10 m/s2.运动员飞过的水平距离为s,所用时间为t,则下列结果正确的是()A.s=16 m,t=0.50 sB.s=16 m,t=0.80 sC.s=20 m,t=0.50 sD.s=20 m,t=0.80 s【解析】选B.做平抛运动的物体运动时间由高度决定,根据竖直方向做自由落体运动得t= =0.80 s.根据水平方向做匀速直线运动可知s=v0t=20×0.80 m=16 m,B正确.7.如图2所示,从一根空心竖直钢管A的上端边缘沿直径方向向管内水平抛入一钢球,球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计).若换一根等高但较粗的钢管B,用同样方法抛入此钢球,则运动时间()A.在A管中的球运动时间长B.在B管中的球运动时间长C.在两管中的运动时间一样长D.无法确定【解析】选C.物体平抛运动的时间由竖直高度决定,在A钢管中的运动利用对称性可展开成一个平抛运动的轨迹,所以C正确.8.(2010·龙岩高一检测)在一次投球游戏中,小刚同学调整好力度,将球水平抛向放在地面的小桶中,结果球沿如图3所示划着一条弧线飞到小桶的右方.不计空气阻力,则下次再投时,他可能作出的调整为()A.初速度大小不变,降低抛出点高度B.初速度大小不变,提高抛出点高度C.抛出点高度不变,减小初速度D.抛出点高度不变,增大初速度二、实验题(10分)10.王兴被选为铅球运动员参加运动会,在赛前训练中,他把铅球以一定的速度向斜上方抛出去,铅球的运动为斜抛运动,他想,以多大的抛射角才能将铅球推得更远呢?于是他作了如下探究:他用如图5装置进行实验,保持容器水平,将喷水嘴的位置不变,他控制开关保持水喷出的速度大小不变,而让水沿不同的方向喷出,得到以下数据:他对上述数据进行归纳分析,得出的结论是:在______一定时,随着物体抛射角的增大,抛出距离先是越来越_______,然后越来越_______,于是猜想当夹角为______时抛出距离最大.王兴对本次实验非常满意,他本次探究成功的原因是较好地运用了_________法.答案:速度大小大小 45°控制变量三、计算题(本题共3小题,共45分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(12分)2008年5月12日我国四川汶川发生了8.0级地震,给四川人民带来了人员和财产的巨大损失.据报道,有一名男生幸运地从教学楼的四楼跳楼逃生,设该学生以4 m/s 的水平初速度跳出,恰好落在距楼约6 m的柔软的草地上(g=10 m/s2),求每层楼的高度.【解析】设每层楼高为h,该男生从四楼水平跳出其离地高度为3h,则在竖直方向:3h= 1/2 gt2 (4分)水平方向:x=v0t (4分)代入数据解得:h=3.75 m . (4分)答案:3.75 m12.(2010·福州高一检测)(15分)如图6所示,半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动,其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球,要使球与盘只碰一次,且落点为B,则(1)小球的初速度v为多少?(2)圆盘转动的角速度ω为多少?13.(18分)如图7所示,在与水平方向成37°角的斜坡上的A点,以10 m/s的速度水平抛出一个小球.求:(1)落在斜坡上的B点与A点的距离及在空中飞行的时间.(g取10 m/s2)(2)小球距斜面最远时的速度及飞行时间.。
2018版高中物理沪科版必修2学案:第1章 怎样研究抛体
1.1飞机投弹与平抛运动[学习目标]1.知道什么是平抛运动,知道伽利略对平抛运动规律的假设.2.能够利用实验验证伽利略的假设.3.会利用物理规律分析平抛运动在两个分方向上的运动规律.4.知道曲线运动的速度方向及物体做曲线运动的条件.一、从飞机投弹谈起1.平抛运动:将一个物体沿________方向抛出,在空气阻力可以________的情况下物体所做的运动.2.平抛运动的特点(1)水平方向具有__________,由于惯性要保持向前运动.(2)竖直方向受到________作用,轨迹向下弯曲.(3)物体只受重力,加速度为g,方向竖直向下,是一种匀变速曲线运动.二、伽利略的假设1.伽利略对平抛运动的认识:水平方向做_________运动;竖直方向做________运动.2.伽利略的假设:水平、竖直两个方向的运动“既不彼此________________,也不互相________”,即两个方向的运动具有________性.三、验证伽利略的假设1.如图1甲所示,A、B两小球同时分别开始做自由落体运动和平抛运动.(1)现象:两球________落地.(2)结论:此实验表明,平抛运动竖直方向的运动是________________运动.图12.如图乙所示是A、B两小球同时分别开始做自由落体运动和平抛运动的频闪照片.(1)现象:B球在相同时间内通过的__________________相同,通过的竖直位移与时间的____________成正比.(2)结论:此实验表明,平抛运动水平分运动是_________________________运动,竖直分运动是______________________________.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)老师将手中的粉笔头随意抛出的运动是平抛运动.()(2)将手中的石子向远方投去,石子做平抛运动.()(3)从水平飞行的飞机上滑落的货物做平抛运动(忽略空气阻力).()(4)图1甲实验中证明了做平抛运动的小球其竖直分运动是自由落体运动.()(5)图1甲实验中证明了做平抛运动的小球其水平分运动是匀速直线运动.()(6)图1乙实验表明了一个小球要么沿水平方向做匀速直线运动,要么沿竖直方向做自由落体运动,两者不可兼得.()2.如图2所示为用频闪照相的方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片,图中A、B、C 为三个同时由同一点出发的小球,AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹,BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹,CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论:图2________________________________________________________________________________________________________________________________________________.一、曲线运动的速度[导学探究](1)如图3所示,砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出,其速度方向不断变化,那么如何确定物体在某一点的速度方向?图3(2)曲线运动一定是变速运动吗?(3)曲线运动可能是匀变速运动吗?(4)物体做曲线运动时,加速度可以为零吗?为什么?[知识深化]1.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的.2.质点在某一点的速度方向是沿曲线上这一点的切线方向.3.曲线运动是变速运动(1)速度是矢量,它既有大小,又有方向.不论速度的大小是否改变,只要速度的方向发生改变,就表示速度发生了变化,也就具有了加速度.(2)在曲线运动中,速度的方向是不断变化的,所以曲线运动是变速运动.例1如图4所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是()图4A.物体的速度可能不变B.物体的速度不可能均匀变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程二、物体做曲线运动的条件[导学探究](1)图5甲是抛出的石子在空中划出的弧线,图乙是某卫星绕地球运行的部分轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向.图5(2)用一块磁铁,如何使小钢球做以下运动:①加速直线运动;②减速直线运动;③曲线运动.(3)物体做曲线运动的条件是什么?[知识深化]1.物体做曲线运动的条件:当物体受到的合力的方向与其运动方向不共线时,物体将做曲线运动,与其受到的合力大小是否变化无关.2.合力与运动轨迹的关系:物体运动时其轨迹总偏向合力所指的一侧,或者说合力总指向运动轨迹的凹侧.例2曲线运动是自然界更为普遍的运动形式,下面关于曲线运动的一些说法中,正确的是()A.物体只要受到变力的作用,就会做曲线运动B.物体在方向不变的外力作用下一定会做直线运动C.物体在方向不断变化的外力作用下一定会做曲线运动D.物体在大小不变的外力作用下必做匀变速曲线运动针对训练1一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间内风突然停止,则其运动的轨迹可能是()物体做曲线运动时,关于受力(加速度)的“一定”与“不一定”(1)“一定”:物体受到的合外力(加速度)一定不为零.物体所受合外力(加速度)的方向与其速度方向一定不在同一条直线上.(2)“不一定”:物体受到的合外力(加速度)不一定变化,即物体受到的合外力可以是恒力,也可以是变力.三、平抛运动的特点与性质[导学探究]观察图6甲、乙,思考以下问题:图6(1)A球、B球的运动轨迹各有什么特点?(2)A、B两球的速度(大小、方向)有什么特点?(3)A、B两球的加速度有什么特点?[知识深化]1.平抛运动的特点与性质(1)特点:(2)性质:平抛运动实质上是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动.2.平抛运动的速度变化如图7所示,由Δv=gΔt知,任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同,方向竖直向下.图7例3平抛运动的规律可以概括为两点:一是水平方向做匀速直线运动;二是竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图8用小锤击打弹性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面.则这个实验()图8A.只能说明上述规律中的第一条B.只能说明上述规律中的第二条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律针对训练2关于平抛运动,下列说法中正确的是()A.平抛运动是一种变加速运动B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等1.(曲线运动的速度方向)在F1赛事中,若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落,则关于脱落的车轮的运动情况,下列说法中正确的是()A.仍然沿着汽车的弯道行驶B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能2.(曲线运动的条件)对做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上B.加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上C.加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上D.合外力的方向一定是变化的3.(平抛运动的特点)如图9所示,在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时刻在它正上方有一小球b也以初速度v0水平抛出,并落于c点,不计空气阻力,则()图9A.小球a先到达c点B.小球b先到达c点C.两球同时到达c点D.不能确定a、b球到达c点的先后顺序4.(对平抛运动的理解)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,则它们落地时间t A、t B、t C的关系是(不计空气阻力)()A.t A<t B<t C B.t A>t B>t CC.t A<t B=t C D.t A=t B=t C答案精析自主预习梳理一、1.水平忽略2.(1)初速度(2)重力二、1.匀速直线自由落体2.影响干扰妨碍独立三、1.(1)同时(2)自由落体2.(1)水平位移二次方(2)匀速直线自由落体运动即学即用1.(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×2.做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动重点知识探究一、导学探究(1)从题图可以看出,从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出,所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向.(2)由于曲线运动的速度方向时刻在变化,不论其速度大小是否变化,其速度一定变化,因此曲线运动一定是变速运动.(3)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力情况.合外力为恒力,物体做匀变速曲线运动;合外力为变力,物体做非匀变速曲线运动.(4)不可以,物体做曲线运动时,速度不断变化,所以加速度一定不为零.例1D[做曲线运动的物体的速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度方向也在不断发生变化,故A项错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体所受到的合力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,B项错误;ɑ点的速度方向沿ɑ点的切线方向,C项错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,D项正确.]二、导学探究(1)各点受力方向和速度方向如图所示.(2)①把磁铁放置在小钢球运动方向的正前方;②把磁铁放置在小钢球运动方向的正后方;③把磁铁放置在小钢球运动方向的某一侧.(3)所受合力方向与速度方向不共线.例2C[当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,A、B错误.物体所受的外力方向不断变化,表明外力不会与速度始终共线,故在该外力作用下物体一定会做曲线运动,C对.做匀变速曲线运动物体的受力恒定不变,而不光是受力大小不变,D错误.]针对训练1 C三、导学探究(1)A球:直线B球:曲线(2)A球的速度方向不变,大小变化;B球的速度方向和大小都发生变化(3)A、B两球的加速度均恒定不变,为重力加速度g.例3B[实验中A球做平抛运动,B球做自由落体运动,两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同,而不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动,所以只有选项B正确.]针对训练2 C当堂达标检测1.C2.A3.C4.D。
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1.1 飞机投弹与平抛运动平 抛运 动[先填空]1.定义:将一个物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动.2.条件(1)初速度方向沿水平方向.(2)在运动过程中空气阻力可以忽略,即只受重力作用.[再判断]1.平抛运动是曲线运动,故物体受到的力的方向一定不断变化.(×)2.平抛运动的初速度与重力垂直.(√)3.做平抛运动的物体,受力始终与运动方向一致.(×)[后思考]街头有一种套圈游戏,游戏中用套圈套中目标就可得到奖品,如图1-1-1.我们可以把套圈抛出后的运动看做平抛运动.思考以下问题:图1-1-1(1)套圈的落点与什么因素有关?(2)套圈的运动是匀变速曲线运动吗?【提示】(1)套圈的落点与抛出时的速度和抛出点的高度有关.(2)套圈只受重力作用,故套圈的运动是匀变速曲线运动.[合作探讨]如图1-1-2所示,一人正练习投掷飞镖,请思考:图1-1-2探讨1:飞镖投出后,其加速度的大小和方向是怎样的?【提示】若忽略空气阻力,飞镖投出后,只受重力作用,其加速度大小为g,方向竖直向下.探讨2:飞标的运动是匀变速运动,还是变加速运动?【提示】飞镖运动过程中,加速度是不变的,所以飞镖的运动是匀变速运动.[核心点击]1.平抛运动特点(1)理想化特点:物理上的“平抛运动”是一种理想化的运动,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:平抛运动的加速度恒定,始终等于重力加速度,是一种匀变速曲线运动.(3)速度变化的特点:做平抛运动的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.2.平抛运动的动力学解释平抛运动是物体以水平速度抛出,只在重力作用下的运动,可从以下两个方面理解:(1)如果物体不受重力,物体将以水平初速度做匀速直线运动.(2)如果物体的初速度为零,物体又只受重力作用,则物体将做自由落体运动.1.(多选)关于平抛物体的运动,以下说法正确的是()A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大B.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C.平抛物体的运动是匀变速运动D.平抛物体的运动是变加速运动【解析】做平抛运动的物体,速度随时间不断增大,但由于只受恒定不变的重力作用,所以加速度是恒定不变的,选项A错误,B正确;平抛运动是加速度恒定不变的曲线运动,所以它是匀变速曲线运动,选项C正确,D错误.【答案】BC2.如图1-1-3,为研究平抛运动的实验,安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是()图1-1-3A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线【解析】斜槽末端的切线是水平的,可以保证小球飞出时,初速度水平.故B选项正确.【答案】 B3.蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它,就在子弹出枪口时,松鼠开始运动,下述各种运动方式中,松鼠能逃脱被击中厄运的是(设树枝足够高)()【导学号:02690000】图1-1-4A.自由落下B.竖直上跳C.迎着枪口,沿AB方向水平跳离树枝D.背着枪口,沿AC方向水平跳离树枝【解析】因为子弹做平抛运动,其竖直方向做自由落体运动,所以松鼠只有竖直上跳才不会被击中,故选B.【答案】 B平抛运动的特点(1)速度特点:平抛运动的速度大小和方向都不断变化,故它是变速运动.(2)轨迹特点:平抛运动的运动轨迹是抛物线,故它是曲线运动.(3)受力特点:做平抛运动的物体只受重力作用,故它的合外力恒定.(4)加速度特点:平抛运动的加速度为自由落体加速度,恒定不变,故它做匀变速运动.伽利略的假设及实验[先填空]1.伽利略的假设(1)内容:在水平方向的运动,物体在这个方向上不受力的作用做匀速直线运动;在竖直方向的运动,物体受到重力作用做自由落体运动.(2)假定两个方向的运动既不彼此影响干扰,也不互相妨碍,物体的实际运动就是这两个运动的合运动.(3)平抛运动的轨迹是一条抛物线.2.验证伽利略的假设(1)研究平抛运动①实验如图1-1-5所示,用小锤击打弹性钢片C,C向前推动小钢球B,使其具有水平初速度,使B做平抛运动,同时松开小钢球A,使A从孔中自由落下.图1-1-5②现象现象一:无论B球的水平速度大小如何,它总是与A球同时落地.现象二:B球的水平初速度越大,通过的水平距离也越大.现象三:B球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动.③结论:物体在做平抛运动的过程中,在竖直方向的运动为自由落体运动.(2)研究平抛运动的频闪照片如图1-1-6所示,是两小球同时开始做自由落体运动和平抛运动的频闪照片.图1-1-6①现象:B球在相同时间内通过的水平位移相等,通过的竖直位移与时间的二次方成正比.②结论:证实了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动,竖直分运动是自由落体运动.[再判断]1.飞机投弹时,炸弹离开飞机后做自由落体运动.(×)2.平抛物体的运动轨迹是一条抛物线.(√)3.平抛运动水平方向和竖直方向的两个运动互不干扰.(√)[后思考]1.在同一地点所有做平抛运动的物体的加速度都相同吗?【提示】相同.因为所有做平抛运动的物体都只受重力作用,其加速度均为重力加速度.2.一位投飞镖的人想投中靶子的中心,可他瞄准时却对准靶中心的上方,这是为什么?【提示】如果对准的是靶中心的话,飞镖投出后,在竖直方向做自由落体运动,到靶子位置时就处于靶中心的下方了.[合作探讨]图1-1-7所示中的M,N是两个完全相同的弧线轨道,末端水平,不计空气阻力和摩擦的影响.实验时,该小组同学将小铁球A、B吸在电磁铁上,保持h1=h2,调整H到合适高度;然后断开电源,两小球同时由静止开始沿轨道滚下.调整h1和h2后经过多次重复实验,都能观察到两球同时到达光滑水平面上的P点.图1-1-7探讨1:由该实验说明小球在水平方向做何种运动?【提示】A球平抛的同时B球做水平方向的匀速运动,结果能同时到达P 点,说明小球A在水平方向的运动与小球B的运动相同,为匀速直线运动.探讨2:由该实验能否说明小球A在竖直方向做自由落体运动?【提示】不能.[核心点击]1.探究平抛运动规律方案的构思(1)将曲线运动看作是两个直线运动,即将平抛运动看作是水平方向和竖直方向的两个直线运动.(2)由力的独立性作用原理推测做平抛运动的物体在不同方向上的运动情况:①在水平方向上由于物体不受力,故做匀速直线运动;②在竖直方向上由于物体只受重力作用,且初速度为零,故做自由落体运动.2.平抛运动轨迹的获取方法(1)描影法:对水平喷出的水柱轨迹,可以从侧面照射,在另一侧面白纸上用铅笔描绘出轨迹的影子.(2)描点法:对从斜槽轨道滚下沿水平面飞出的小球的轨迹,可以描出代表小球运动过程中所经过的一系列位置的点,这些点所连成的平滑曲线就是小球做平抛运动的运动轨迹.(3)摄影法:用频闪照片记录出平抛运动的物体在间隔相等的时间内经过的位置,这些位置的分布曲线就是其做平抛运动的轨迹.4.(多选)(2014·江苏高考)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图1-1-8所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的是()图1-1-8A.两球的质量应相等B.两球应同时落地C.应改变装置的高度,多次实验D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动【解析】根据运动的等时性和独立性特点可知,两球应同时落地,为减小实验误差,应改变装置的高度,多次做实验,选项B,C正确;平抛运动的实验与小球的质量无关,选项A错误;此实验只能说明A球在竖直方向做自由落体运动,选项D错误.【答案】BC5.如图1-1-9所示,在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时刻在它的正上方有小球b也以初速度v0水平抛出,并落于c点,则() 【导学号:02690001】图1-1-9A.小球a先到达c点B.小球b先到达c点C.两球同时到达c点D.无法确定【解析】因两球在水平方向上的运动情况相同,所以应同时到达c点.【答案】 C6.如图1-1-10所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片,图中A,B,C为三个同时由同一点出发的小球,AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹,BB′为小球以速度v被水平抛出后的运动轨迹,CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论:图1-1-10__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______.【解析】做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.【答案】见解析解题时千万不要凭主观想象来判断.如4题由题意我们可以知道,平抛物体在竖直方向的分运动是自由落体运动,但本题中没有任何证据表明其水平方向的分运动特点,由题目情景可知D项不可选.。