1.1 什么是抛体运动 学案 粤教版必修2

1.1 什么是抛体运动 学案 粤教版必修2
1. 将物体以一定的 向空中抛出，仅在 作用下物体所做的运动，叫抛体运动，如投掷标枪等实际物体的运动，只是抛体运动的近似，在空气阻力比重力小得多时，可看成是抛体运动。

答案：初速度 重力
2. 运动轨迹是 的，称为曲线运动,在曲线运动中，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线这一点的 方向。

曲线运动中速度方向是时刻改变的，所以曲线运动是一种 运动。

答案：曲线 切线 变速
3.质点做曲线运动时，质点的路程总是 位移的大小；受到的合外力和速度一定 ，合外力方向指向 。

答案：大于 不为零 曲线内侧
4. (单选) 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是：
A ．速率 B.速度 C.合外力 D.加速度
解析：曲线运动的速度大小可能不变，所以速率可能不变，A 不能选；而速度的方向一定随时在变，所以速度一定改变，B 正确；曲线运动可能是匀变速运动，所以合外力可能不变，有牛顿第二定律可知，加速度也可能不变，所以CD 都不能选.
答案：B
5. (双选) 关于曲线运动以下说法中正确的是（ ）
A ．做曲线运动的物体所受合外力一定不为零
B ．合外力不为零的运动一定是曲线运动
C ．曲线运动的速度大小一定是改变的
D ．曲线运动的速度方向一定是变化的
解析：物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力不为零，且速度方向与加速度方向不在同一直线上。

但B 选项中合外力为零的物体可以是静止的可以是匀速直线运动的，故不正确。

曲线运动要求速度与加速度方向不在同一直线上，但速度的大小可以变化可以不变化的，C 不对。

曲线运动的速度方向是轨迹曲线上每点的切线方向。

肯定在变化。

所以本题应该选AD 。

答案: AD
知识点1 抛体运动
新知探究
图一：春节时，广场上放的烟花在空中爆炸，美丽的烟花在空中抛出一道道美丽的弧线； 图二：滑板爱好者在玩滑板时，若速度达到一定时，可以腾空跃起，越过前面的障碍物；
图1-1-1
图三：在NBA篮球赛中，科比手中的篮球出手后，在空中划过一道漂亮的弧线，稳稳的投进篮筐中。

我们发现，以上这类实际生活中的物体运动，它们均以一定的抛出，若忽略空气阻力，则它们只受到作用，这些运动均为抛体运动。

答案：初速度重力
重点归纳
1．抛体运动的定义：将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力作用下物体所做的运动叫做抛体运动.
2．抛体运动的条件
①有一定的初速度(v0≠0)；
②仅受重力作用(F合=G，不受其他力作用)。

3．常见的抛体运动
①竖直上抛运动——初速度v与重力G方向相反.
②竖直下抛运动——初速度v与重力G方向相同.
③平抛运动——初速度v与重力G方向垂直.
④斜抛运动——初速度v与重力G方向既不平行又不垂直.
4．抛体运动属理想化运动模型，实际上，物体总要受到空气阻力的作用；抛体运动的初速度方向可以是任意的，所以抛体运动可以是直线运动或曲线运动。

[例1]（单选）抛体运动是生活中一种常见的运动形式，下列运动不属于抛体运动的是（）
A．排球运动员发出的排球
B．被球棒击飞的棒球
C．飘离地面的热气球
D．扣篮时飞离地面的科比
解析：抛体运动是以一定的初速度抛出，仅在重力的作用下物体的运动，日常生活中很多的运动都要受到空气阻力的作用，但是很多情况空气阻力可以忽略不计，而飘离地面的热气球受到空气的作用力比气球受到的重力还大，不能忽略不计，故飘离地面的热气球不属于抛体运动，本题选C选项。

答案：C
触类旁通
1. (单选)关于抛体运动下列说法不．正确的是( )
A.抛体运动一定是曲线运动
B.抛体运动一定是匀变速运动
C.抛体运动可以是直线运动
D.抛体运动的初速度一定不为零
解析：抛体运动可以是直线运动或曲线运动，如竖直上抛运动是直线运动，斜抛运动是曲线运动，A错，C正确；根据抛体运动的定义，一定有初速度，D正确，抛体运动只受到重力的作用，加速度一定为重力加速度，加速度不变，是匀变速运动，B正确；故本题选A。

答案：A
知识点2 曲线运动的速度方向
新知探究
讨论：
1．图一中雨点沿雨伞边缘的 方向飞出，图二中泥浆沿车轮边缘的 方向飞出，图三中火星沿砂轮边缘的 方向飞出。

2．根据牛顿第一定律，雨点离开雨伞后，泥浆离开车轮后，火星颗粒离开砂轮后，不再受到力的作用，由于 会保持脱离曲线时的速度做 运动。

3．质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，任一时刻（或任一位置）的瞬时速度的方向与这一时刻质点所在位置处的曲线的切线方向一致，并指向质点运动方向。

曲线运动中质点在某点的瞬时速度方向，就是质点从该点脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的 方向。

答案：1．切线 切线 切线 2．惯性 匀速直线 3．切线
重点归纳
1．在曲线运动中，质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向，是在曲线上这一点的切
线方向上．
2．对曲线运动速度方向的三点理解
(1)切线方向和物体的走向(轨迹的延伸方向)相对应．例如，
物体从A 运动到B ，它经C 点时的速度方向如图1－1－3所示．
(2)做曲线运动的物体的速度方向(即轨迹上各点的切线方向)
时刻在发生变化，所以曲线运动一定是变速运动．
(3)做曲线运动的物体一定具有加速度(a ＝Δv /Δt )，即做曲线运动的物体所受合力一定不为零，若合力恒定则为匀变速曲线运动．
[例2](双选)一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内( )
A ．速度方向一定在不断地改变，加速度可以为零
B ．速度方向一定在不断地改变，加速度不可以为零
C ．速度大小可以不变，加速度可以为零
D ．速度大小可以不变，加速度不可以为零
解析：由于物体做曲线运动，则速度方向一定变化，也就是速度一定发生变化，但速度的大小可以不发生变化，物体必有加速度，由此可知BD 正确．
答案：
BD 触类旁通
2.（双选）关于曲线运动的速度，下列说法正确的是（ ）
A.速度的大小与方向都在时刻变化
B.速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化
C.速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化
D.质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向
图1-1-2 图1-1-3
解析：做曲线运动的物体，速度的大小可以不发生变化，但是方向一定会发生变化，故
A 、
B 错误，
C 正确；质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向，
D 正确。

答案：CD 知识点3 曲线运动的条件
新知探究
如图1-1-4所示，将圆弧形滑轨放在平滑桌面的白纸上，使其底端出与桌面相切，让小铁球从圆弧形滑轨滚下以获得一定的初速度。

为便于观察，在小球出口处沿运动方向用直尺在白纸上画一直线。

讨论：
1．图甲中，小铁球从滑轨滚下时，速度方向 ，由于磁铁对小球的吸引，小球在桌面上受到合外力的方向 ，初速度方向和合外力方向在同一 上，小球在桌面上做加速直线运动。

2．图乙中，小铁球从滑轨滚下时，速度方向 ，由于磁铁对小球的吸引，小球在桌面上受到合外力的方向 ，初速度方向和合外力方向 同一直线上，小球在桌面上做 运动。

3．当物体所受的 方向与 方向在同一直线上时，物体做直线运动，不在同一直线上时，物体做曲线运动。

答案：1．水平向左 水平向左 直线 2．水平向左 指向磁铁 不在 曲线 3．合外力 初速度
重点归纳
1．物体受到的合外力与其运动方向不共线时，物体做曲线运动，与其受到的合外力大小及合外力是否变化无关．
2．合外力的作用效果：研究曲线运动时，可将物体所受的合外力沿速度方向(切线)和
垂直速度的方向(法线)进行分解．如图1－1－5所示，切线方向上的分力F 1将产生切向加速度，其作用是改变速度的大小，而垂直速度方向上的分力F 2将产生法向(
向心)加速度，其作用是改变速度的方向．
图1－
1－5
图1－1－6
3．合外力与轨迹的关系：物体在做曲线运动时，它所受的合外力总是指向物体运动轨迹曲线的凹侧，物体的加速度也指向曲线的凹侧，也就是说运动轨迹向合外力的方向偏转，即物体运动轨迹夹在速度矢量与合外力矢量之间，如图1－1－
6所示．
4．质点运动性质的判断方法：根据加速度是否变化判断质点是作匀变速运动还是非匀
图1-1-4 图甲 图乙
变速运动；由加速度（合外力）方向与速度方向是否在同一直线上判断是直线运动还是曲
线运动。

质点作曲线运动时，加速度的效果是： 在切线方向的分加速度改变速度的大小； 在垂直于切线方向的分加速度改变速度的方向。

F （或a ）跟v 在一直线上→直线运动：a 恒定→匀变速直线运动；
a 变化→变加速直线运动。

F （或a ）跟v 不在一直线上→直线运动：a 恒定→匀变速曲线运动；
a 变化→变加速曲线运动
[例3] (单选)质点在F 1、F 2、F 3的作用下做匀速直线运动．若突然撤去F 1，则该质点( )
A ．可能做曲线运动
B ．可能做匀速直线运动
C ．一定做匀变速直线运动
D ．一定做变速曲线运动
解析：由题意可知，F 1、F 2、F 3的合外力为零．撤去F 1后，质点受到的合外力与F 1方
向相反，大小相等，因而质点所受的合外力恒定．当F 1的方向与v 的方向在同一直线上时，物体做匀变速直线运动；当F 1的方向与v 的方向不在同一直线上时，质点做匀变速曲线运动．
答案：A
触类旁通
3.（单选）若已知物体运动的初速度v 0的方向及它受到的恒定的合外力F 的方向，图a 、b 、c 、d 表示物体运动的轨迹，其中正确的是(
)
解析：速度方向是轨迹某点的切线方向，合外力的方向应指向轨迹弯曲的内侧，故B
正确。

答案：B
直线运动与曲线运动的区别
分析物体的运动性质时注意明确关系：力决定运动加速度，而力与运动之间的方向关系
总结：
1.匀变速运动，合外力和加速度是恒定不变的，非匀变速运动，合外力和加速度是变化的。

2.只要加速度不为零，瞬时速度就会发生变化。

3.做匀速直线运动或单向直线运动，位移的大小和路程相等，否则位移的大小小于路程。

4.直线运动，合外力方向和速度方向必在同一直线上，曲线运动，，合外力方向和速度方向必不在同一直线上。

【例4】下列说法正确的是( )
A ．物体做曲线运动的速度方向必定变化
B ．速度变化的运动必定是曲线运动
C ．加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D ．加速度变化的运动必定是曲线运动
解析：曲线运动的特点是速度方向时刻发生变化，故A 正确；速度变化包含三种情况：一是仅速度大小变化，二是仅速度方向变化，三是速度大小、方向都变化．若只是速度大小变化，则物体做直线运动，B 错；不管加速度是否恒定，只要加速度方向与速度方向不在同一直线上，物体就做曲线运动，反之，物体就做直线运动，C 、D 错． 答案：A
触类旁通
4．(双选)关于曲线运动，下面说法正确的是( BD )
A ．物体运动状态改变着，它一定做曲线运动
B ．物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变
C ．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致
D ．物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致
解析：物体运动状态发生改变，也可能是速度大小改变，方向不一定发生改变，故A 错，但做曲线运动的物体，速度方向一定发生改变，故运动状态一定改变，B 正确，做曲线运动的物体，速度和加速度的方向不在同一直线上，C 错，根据牛顿第二定律，合外力的和加速度的方向一定一致，故D 正确。

答案：BD
3．一质量为m 的物体在一组共点恒力F 1、F 2、F 3作用下而处于平衡状态，如撤去F 1，试讨论物体运动情况怎样？
解：原合力为零，撤去F 1，F 合＝－F 1，a ＝－F 1m
. (1)若物体原来静止，物体沿F 1反方向做匀加速直线运动；
(2)若物体原来做匀速直线运动，v 0≠0，且v 0与F 1反向，则物体沿F 1反向，以v 0初速、a ＝F 1m
加速度做匀加速直线运动； (3)若物体原来做匀速直线运动，v 0≠0，且v 0与F 1同向，则物体沿F 1方向，以v 0初速、a ＝F 1m
加速度做匀减速直线运动； (4)若物体原来做匀速直线运动，且初速度与F 1不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动。

易错易混
误认为抛体运动一定是曲线运动
【例5】下列关于直线运动和曲线运动的说法，正确的是( )
A ．物体做曲线运动，速度大小必定时刻改变
B ．物体做曲线运动，加速度大小可以恒定不变
C ．物体做直线运动，合力方向与速度方向可以不在同一直线上
D ．抛体运动必定是曲线运动
错因：对物体做曲线运动的条件理解不透，受思维定势影响而错选D.
正解：物体做曲线运动，速度大小、加速度可以恒定不变，A错B对；物体做直线运动，合力方向必定和速度方向在同一直线上，合力方向和速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动，C错；抛体运动中竖直上(下)抛是直线运动．
答案：B。