高中物理第一章抛体运动3平抛运动教案2教科版必修2

第三节平抛运动
教学准备：
1．教材第 10 页图 1-3-5 “比较平抛运动和自由落体运动”的实验装置，及其 Flash 课件．2．教材第 10 页图 1-3-3 “平抛运动和自由落体运动的频闪照片”．
3．教材第 13 页图 1-3-12 “研究平抛物体的运动示意图”所示的实验装置．
4．小实验视频：打靶时子弹的轨迹．
5．玩具水枪．
方向的趋势又有竖直向下的趋势．根据
前面学过的知识：一个运动可以分解为两个独立的运动．那么，你准备将平抛运动分解为哪两个方向上的独立的运动呢？
肯定学生的回答．追问：水平方向是什么运动呢？竖直方向又是什么运动呢？
（二）理论分析与实验探究平抛运动的分解
【第五步】演示实验
教师介绍： A 、 C 球从静止开始同时释放，轨道高度相同，它们同时离开下滑轨道， C 球在光滑水平轨道运动，可看做是匀速直线运动． A 球做平抛运动．
【第六步】提问：根据实验现象，你能得出什么结论？
教师继续引导．
教师板书：平抛运动的水平分运动是匀速直线运动．
教师继续追问：从动力学角度分析，为什么水平方向是匀速直线运动？
教师板书：水平方向不受力，保持匀速直线运动．
【第七步】演示实验
教师介绍：用平抛竖落仪演示做平抛运动的小球 A 和做自由落体运动的小球 B 同时落地．操作：在高度一定的条件下，先后使平抛小球以大小不同的水平速度抛出（小锤打击的力度不同）．
学生回答：水平方向和竖直
方向．
学生猜测．
学生观察实验并说出实验
现象： A 球总是撞在 C 球上．
学生回答：说明 A 、 C 两
球在水平方向的运动是同步的．
学生回答：平抛运动的水平
分运动是匀速直线运动．
学生讨论，找出原因：物体
只受重力作用，水平方向不受
力．
学生观察实验，说出实验现
象：无论以多大的力打击金属
片， A 、 B 两个小球总是同时
落地．
学生回答：说明 A 、 B 两
给出思考方向，学
生自主提出分解办法．
发挥演示实验的
作用．
问题设计步步深
入，环环相扣，最终透
过现象认清其本质．
教师同时用课件演示以上实验．
【第八步】提问：根据实验现象，你能得出什么结论？
教师继续引导．
教师板书：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．
教师继续追问：从动力学角度分析，为什么竖直分运动是自由落体运动？
教师板书：竖直方向只受重力，初速为零，做自由落体运动．
教师演示实验（或者播放实验视频）：
子弹打靶轨迹．
【第八步】分析“平抛运动和自由落体运动的频闪照片”．
教师引导：分析学生可能提取出的数据．
引导学生建立直角坐标系．
过渡语：
通过以上的分析和实验，我们可以把平抛运动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．那球在竖直方向的运动是同步的．
学生回答：平抛运动的竖直
分运动是自由落体运动．
学生回答：竖直方向只受重
力，初速为零，做自由落体运动．
学生先猜测、后观察、再分
析．
学生观察照片，并利用刻度
采集相关数据．
学生分析提取出的数据．
学生在频闪照片上建立直
角坐标系．
学生观察实验装置，观察实
验．
学生描点、连线、画出小球
通过某位置的速度方向、位移方
向．
学生分解速度和位移．
学生回答：
在水平方向，物体的位移
（又叫射程）和速度分别为
利用多媒体课件
把实验过程演示一遍，
通过慢镜头让学生把
实验现象观察清楚．
既能增强学习兴
趣，又能巩固、强化重
点知识．
不限定学生的思
路，使学生思维充分发
散．
我们就分别从两个方向来分析平抛运动的规律．
（三）平抛运动的规律
【第九步】实验探究
教师介绍教材第 12 页图
1-3-12 “研究平抛物体的运动示意图”所示的实验装置，并演示实验．
教师出示课前做好的实验记录．（学生利用实验课做实验）
【第十步】：画好坐标系以及矢量的平行四边形．
教师引导学生再次使用“频闪照片”：
教师明确：以抛出点为坐标原点，沿初速度方向为 x 轴正方向，竖直向下为 y 轴正方向．
【第十一步】引导学生从两个方向分析运动的规律．
（图略）
教师依据学生回答情况，适当及时引导．
【第十二步】引导学生分析平抛运动的合速度规律．在竖直方向，考虑到匀变速
直线运动公式及重力加速度
g ，物体的位移和速度分别为
学生合成：
由（ 2 ）、（ 4 ）两式可以求得任一时刻物体的分速度，则任一时刻物体实际速度 v t的大小为
v t的方向可以用v t与 x 轴正方向的夹角θ 表示为
学生讨论，说明理由，得出结论．
观看 Flash 动画演示．
学生代表来做．
小结由学生进行．为学生实验做铺
垫．
规范学生的学习行为和分析行为．
充分相信学生有这种能力，教师只需稍加引导，不要过多讲解，要充分调动学生学习的积极性，让学生获得解决问题的乐
趣．
再次强化时重点知识的理解．
增强学习兴趣，为深入理解平抛运动做铺垫．
【第十三步】练习与反馈
例题讲解
例题1：一轰炸机沿水平方向做匀速直线运动，从飞机上每隔一秒钟释放一颗炸弹，则下列说法正确的是：（）
1．炸弹在空中排成竖直的直线
2．两炸弹间的距离随时间的增加而增大
3．各炸弹落地的时间间隔相等
4．炸弹落地（地面水平）时形成的弹坑是等间距的
例题2：教材第 12 页第 1 题．
Flash 游戏：
请你来当飞行员，打击在海面上空飞行的敌机．
【第十四步】小结
教师点评学生的小结．
【第十五步】布置作业
作业：教材第 12 页“练习与评价”第 2 、 3 题．
思考题：根据 Flash 游戏编一道题．
教学流程图：
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功实现人类首次月球背面（始终背对地球）着陆，并开展科学探测。

着陆前，嫦娥四号探测器在通过月球正面和背面的近月轨道上做圆周运动。

已知月球半径约为地球的
，月球表面重力加速度约为
，地面的天宫二号（可近似认为处于近地轨道）内的航天
员每天经历16次日出日落。

根据以上信息，下列判断正确的是
A．月球的自转周期和地球绕太阳的公转周期相同
B．月球的自转周期和地球的自转周期相同
C．嫦娥四号在近月轨道做圆周运动的周期约为110分钟
D．嫦娥四号在近月轨道做圆周运动的周期约为90分钟
2．如图所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态，给小球B施加水平力F使其缓慢上升直到小球A刚要滑动。

在此过程中
A．水平力F的大小不变
B．杆对小球A的支持力不变
C．杆对小球A的摩擦力先变小后变大
D．轻绳对小球B的拉力先变大后变小
3．小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比n3：n4＝50：1，输电线的总电阻R＝10Ω。

某时段全村平均每户用电的功率为200W，该时段降压变压器的输出电压为220V。

则此时段( )
A．发电机的输出功率为22kW
B．降压变压器的输入电压为11kV
C．输电线的电流为1100A
D．输电线上损失的功率约为8.26W
4．如图所示,光滑的水平面上两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体,中间用轻质弹簧秤连接,在两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力作用下一起匀加速运动,则
A．弹簧秤的示数是10N B．弹簧秤的示数是25N
C．弹簧秤的示数是26N D．弹簧秤的示数是52N
5．倾角为θ=45°、外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上，滑块M的顶端0处固定一细线，细线的
另一端拴一小球，已知小球的质量为m=kg，当滑块M以a=2g 的加速度向右运动时，则细线拉力的大小为(取g=10m/s2)（）
A．10N B．5N C． N
D． N
6．如图所示，一个小球套在固定的倾斜光滑杆上，一根轻质弹簧的一端悬挂于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内．现将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放，小球沿杆下滑，当弹簧处于竖直时，小球速度恰好为零，若弹簧始终处于伸长且在弹性限度内，在小球下滑过程中，下列说法正确
的是（）
A．弹簧的弹性势能一直增加 B．小球的机械能保持不变
C．重力做功的功率先增大后减小 D．当弹簧与杆垂直时，小球的动能最大
二、多项选择题
7．两个点电荷Q1，Q2固定于x轴上，将一带正电的试探电荷从足够远处沿x轴负方向移近Q1(位于坐标原点O)，在移动过程中，试探电荷的电势能随位置的变化关系如图所示，M点电势能最小，N点电势能为零。

则下列判断正确的是( )
A．Q1带负电，Q2带正电
B．Q1带正电，Q2带负电
C．Q2电荷量较小，Q1电量较大
D．M点场强为零，N点电势为零
8．有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。

设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R ＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。

下列说法正确的是( )
A．该秤能测量的最大体重是1400 N
B．该秤能测量的最大体重是1300 N
C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
9．对于实际的气体，下列说法正确的是______。

A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能
C．气体的内能包括气体整体运动的动能
D．气体体积变化时，其内能可能不变
E. 气体的内能包括气体分子热运动的动能
10．回旋加速器的核心部分如图所示，两个D形盒分别与交变电源的两极相连。

下列说法正确的是（）
A．D形盒之间电场力使粒子加速
B．D形盒内的洛伦兹力使粒子加速
C．增大交变电压的峰值，最终获得的速率v增大
D．增大磁感应强度，最终获得的速率v增大
三、实验题
11．某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。

物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。

已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。

(1)在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为______m/s （保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为_____m/s2（保留2位有效数字）。

(2)该实验中，改变拉力或小车质量后，在实际操作过程中，对小车所放的位置、接通电源与放开小车的先后顺序及小车运动的控制等描述，你认为正确的是___。

A．小车应尽量远离打点计时器，先放开小车后接通电源，在小车到达滑轮前按住小车
B．小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源后放开小车，让小车一直到与滑轮相撞为止
C．小车应尽量靠近打点计时器，先接通电源后放开小车，在小车到达滑轮前按住小车
D．小车应尽量放在打点计时器与滑轮的中间，先接通电源后放开小车，在小车到达滑轮前按住小车12．从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的。

正方体密闭容器中有大量运动的粒子，每个粒子质量为m，单位体积内的粒子数量为n。

为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；速率均为v，且与容器壁各面碰撞的机会均等；与容器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与容器壁垂直，且速率不变。

①利用所学力学知识，推导容器壁受到的压强p与m、n和v的关系；
②我们知道，理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E1成正比，即
，式中为比
例常数。

请从微观角度解释说明：一定质量的理想气体，体积一定时，其压强与热力学温度成正比。

四、解答题
13．如图所示，两个半径均为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置，且固定在光滑水平向上，圆心连线水平，轻弹簧左端定在竖直板上，右端与质量为
m的小球接触（不拴接，小球的直略小于管的内径），宽和高与为R的本盒子固定于水平面上，盒子左侧DG到管道右端C的水平离为R，开始时弹簧处手锁定状态，具有的弹性势能为
，其中g为重力加速度．解除锁定、小球离开弹簧进入管道、最后从C点抛出．（轨道ABC与木盒截面EFGD在同一竖直面内）
（1）求小球经C点时的动能
（2）求小球经C点时对轨道的压力；
（3）小球从C点抛出后能直接击中盒子底部时，讨论弹簧定时弹性势能满足什么条件?
14．如图所示，长木板质量M=3 kg，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，质量为m=1 kg的物块A，右端放着一个质量也为m=1 kg的物块B，两物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4，AB之间的距离L=6 m，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块A施加方向水平向右的恒定推力F作用，取g=10 m/s2。

（1）.为使物块A与木板发生相对滑动，F至少为多少？
（2）.若F=8 N，求物块A经过多长时间与B相撞，假如碰撞过程时间极短且没有机械能损失，则碰后瞬间A、B的速度分别是多少？
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．BD
8．AC
9．BDE
10．AD
三、实验题
11．A 0.233 0.75 C
12．①②见解析四、解答题
13．（1）（2）
（3）
14．（1）5 N （2）v A’=2m/s v B’=8m/s
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴转动，且假设摩擦等阻力不计，转动是匀速的.现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘，则
A．铜盘转动将变快B．铜盘转动将变慢
C．铜盘仍以原来的转速转动D．因磁极方向未知，无法确定
2．如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上．当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，则
A．锌板带正电，验电器带负电
B．从锌板逸出电子的动能都相等
C．撤去光源，将毛皮摩擦过的橡胶棒与锌板接触，发现验电器指针偏角不变
D．撤去光源，将毛皮摩擦过的橡胶棒与锌板接触，发现验电器指针偏角会变小
3．如图所示，放在电梯地板上的一个木块相对电梯处于静止状态，此时弹簧处于压缩状态。

突然发现木块被弹簧推动，据此可判断电梯此时的运动情况可能是
A．匀速上升 B．加速上升
C．减速上升 D．减速下降
4．用图示的电路可以测量电阻的阻值，图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，阻值是
100，是灵敏度很高的电流表，MN是一段长20cm的均匀电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表
的电流为零时，测得MP=8cm，则Rx的阻值为
A．80
B．100 C．150
D．180
5．奥迪车有多种车型，如30TFS1、5OTFS1、6OTFS（每个车型字母前的数字称为G值)G值用来表现车型的整体加速度感，数字越大，加速越快。

G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值(其单位为国际基本单位)再乘以10。

如图为某型号的奥迪尾标，其值为60TFSI，则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为
A．4.6s B．6.2s C．8.7s D．9.5s
6．如图所示，光滑固定斜面倾角为30°，上端固定光滑小滑轮，跨过小滑轮的轻绳两端连接质量都为m 的小物体P和Q（都可看做质点），Q离水平地面的高度为h，已知当地重力加速度为g。

现释放小物体P 和Q，对它们之后的运动，以下说法正确的是（）
A．Q着地前轻绳的张力为mg B．Q着地前轻绳的张力为C．Q着地前的最大速度大小为
D．P沿斜面上升过程中，轻绳拉力对P做的功为了
二、多项选择题
7．如图光滑金属导轨efgh由宽窄两部分组成,导轨电阻不计,其中倾斜导轨与水平导轨用光滑绝缘材料连接(长度可忽略,导体AB经过此处时动能不变)水平倾斜导轨都有垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向如图所示。

eg间距为L连接有阻值为R的电阻,h间距为2L,导体棒AB长L,CD长2L,质量均为m,电阻均为r,倾斜导轨与水平面夹角为θ。

现导体棒AB由距水平面H高处静止释放(H足够高)AB、CD在运动过程中与导轨接触良好并始终垂直导轨(em、gn足够长,AB不会越过mn两点,重力加速度g),则( )
A．导体棒A在倾斜导轨的最终速度为
B．从释放到最终稳定,通过电阻R上的电荷量为C．最终CD棒的速度为
D．最终AB棒的速度为
8．如图甲所示，在MN、OP间存在一匀强磁场，t=0时，一正方形光滑金属线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙所示，已知线框质量m=1kg、电阻R=2Ω，则
A．线框的加速度为2m/s2
B．磁场宽度为6m
C．匀强磁场的磁感应强度为T
D．线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量为 C
9．已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示)，以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动的速度随时间的变化关系，如图b所示(图中取沿斜面向上的方向为正方向，其中两坐标大小v1>v2)，下列判断正确的是
A．t1~t2内，物块对传送带一直做正功
B．物块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ
C．系統产生的热量一定比物动能的少量大
D．0～t2内传送带对物块做功为
10．如图所示，水平理想边界MN的上方和下方分别存在大小相等、方向相反的垂直于纸面的匀强磁场，磁场中有一个正方形的单匝闭合金属线圈．现将线圈从MN上方的磁场中某处自由释放，经过时间t，该线圈刚好有一半进入下方磁场，且此时线圈下落的速度是v，已知重力加速度为g，线圈平面始终与磁场方向垂直，则下列说法正确的有
A．t时刻，线圈中感应电流为0
B．t时刻，线圈中感应电流的方向为顺时针方向
C．t时刻，线圈的速度
D．线圈可能以速度v匀速通过边界MN
三、实验题
11．下图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：
(1)单摆振动的频率是多大？
(2)若当地的重力加速度为10 m/s2，则这个摆的摆长是多少？
12．如图所示，弯折成90°角的两根足够长金属导轨平行放置，形成左右两导轨平面，左导轨平面与水
平面成，右导轨平面与水平面成
37°，两导轨相距L＝0.2m，电阻不计.质量均为m＝0.1kg，
电阻均为R＝0.1Ω的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，金属杆与导轨间的动摩擦因数均为
＝0.5，整个装置处于方向平行于左导轨平面且垂直右导轨
平面向上的匀强磁场中.现让cd固定不动，将金属棒b由静止释放，当b沿导轨下滑x＝6m时，速度刚好达到稳定，此时，整个回路消耗的电功率为P＝0.8w，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

求:
(1)磁感应强度B的大小
(2)ab沿导轨下滑x＝6m的过程中b棒上产生的焦耳热Q
(3)若将ab与cd同时由静止释放，经时间t＝1.5s，cd棒的速度大小为7m/s，则ab棒的速度是多大。

四、解答题
13．如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°，表面光滑的斜面体，物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。

如果当A上滑到最高点时恰好被B 物体击中。

（A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；
（2）物体B抛出时的初速度v2；
（3）物体A、B间初始位置的高度差h。

14．如图所示，导热密闭容器竖直放置，其底部放有质量为m的空心小球，容器内部密封一定质量的理想气体，初始时气体体积为V,压强为P，静止的空心小球对容器底部的压力为F N1=0.9mg（小球体积不变且所受浮力不可忽略），重力加速度大小为g，环境温度保持不变，若用充气筒向容器中每次充入0.5V，气压为0.5P的同种理想气体，则充气多少次后小球静止时对容器底部恰好无压力？
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．AC
8．ACD
9．BC
10．BD
三、实验题
11．(1)1.25 Hz；(2)0.16 m；12．（1）0.5T（2）0.2J（3）2m/s 四、解答题
13．（1））（2）
（3）
14．n=36。