人教高中物理必修2教案全册

新人教高中物理必修2精品教案[整套]第五章第1节 运动的合成与分解知识点1 运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解,他们与力的合成与分解一样都遵守平行四边形定则:由已知的分运动求跟他们等效的合运动的过程叫做运动的合成,而由已知的合运动求跟他们等效的分运动的过程叫做运动的分解 (1)运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的几个物理量,即位移、速度、加速度的合成与分解,由于他们都是矢量,所以都遵循平行四边形定则.①两分运动在同一直线上时,同向相加,反向相减.例如,竖直抛体运动看成是水平方向的匀速运动(v 0t)和自由落体运动(21gt 2)的合成,下抛时v t =v 0+gt,x=v o t+21gt 2,上抛时, v t =v 0-gt,x=v o t-21gt 2②不在同一直线上时,按照平行四边形定则进行合成,如图所示:③两分运动垂直或正交分解后的合成a 合= 22y x a a +v 合= 22y x v v + x 合= 2221x x +(4)互成角度的两个分运动的和运动的几种可能情况 ① 两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动② 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动③ 两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动.合运动的方向,即两个加速度合成的方向④ 两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速直线运动.当两个分运动初速度的合速度方向与两分运动的合速度的方向在同一直线上时,合运动为匀变速直线运动,否则,是匀变速曲线运动.[例1]小船在200米宽的河中横渡,水流速度为2m/s,船在静水中的航速是4m/s,求: (1)当小船的船头始终正对对岸是,他将在何时、何处到达对岸?(2)要使小船到达正对岸,应如何行驶,历时多长?[思路分析]小船参与了两个运动,随水漂和船在静水中的运动,因为分运动间是互不干扰的,具有等时的性质,故(1)小船渡河时间等于垂直河岸的分运动时间: t=t 1=船v d=200/4=50s, 沿河流方向的位移 s 水=v 水t=2×50m=100m 即在正对岸下游100米处靠岸.(2)要小船垂直过河,即合速度要垂直河岸,如 图6-2-1所示,则 cos θ=船水v v =2142= 所以θ=600,即航向与岸成600角,渡河时间 t=t 1=合v d =θsin 船v d =060sin 4200=57.7s [答案](1)经50s 到达正对岸下游100m 处; (2)船头与岸成(向上游方向),历时57.7s.[总结]解决这类问题的步骤(1)明确哪个是合运动,哪个是分运动; 根据合运动和分运动的等时性及平行四边形定则求解; 在解题时应注意画好示意图.[例2]两河岸平行，河宽d=100m ，水流速度v 1=3m/s ，求：（1）船在静水中的速度是4m/s 时，欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？，船的位移是多大？（2）船在静水中的速度是6m/s 时，欲使船航行距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？ （3）船在静水中的速度为1。

5m/s 时，欲使船渡河距离最短，船应怎样渡河？船的最小航程是多少？[思路分析]（1）当船头垂直于河岸时，渡河时间最短：t min =d/v 2=100/4=25s合速度v=s m v v /543222221=+=+船的位移大小s=v t min =125m（2）欲使船航行距离最短，需船头向上游转过一定角度使合速度方向垂直于河岸，设船的开行速度v 2与岸成θ角，则cos θ=216321==v v ，所以θ=600合速度v=v 2sin600=3s m /3 t=s v d 93100= （3）船在静水中速度小于水流的速度，船头垂直于合速度v 时， 渡河位移最小，设船头与河岸夹角为β，如图所示： cos β=2135.112==v v 所以β=600 最小位移s min =m d 20060cos 100cos 0==β [答案](1) 船头垂直于河岸时，渡河时间最短：t min =25s ; s =125m (2) 船头向上游转过一定角度, 与岸成600角航程最短，t=s 93100 (3) 船头垂直于合速度,船头与河岸夹角600时航程最短，s min =m 200[方法总结]船渡河中极值问题,是运动合成与分解中典型问题,是本章的难点,准确理解并熟练掌握。

第3节 探究平抛运动的规律 知识点1.①平抛运动的定义将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力，物体只在重力作用下的运动. ②平抛运动的性质由于做平抛运动的物体只受重力的作用，由牛顿第二定律可知,其加速度为g.所以是匀变速运动；又因重力与速度不在一条直线上，物体做曲线运动，所以，平抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹是抛物线.注意:①做平抛运动的条件是只受重力作用和有水平初速度②研究平抛运动采用运动分解的方法.平抛运动可以看成是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动。

[例1]关于平抛运动,下列说法正确的是( )A 平抛运动是匀变速运动B 平抛运动是变加速运动C 任意两段时间内的加速度相同D 任意两段相等时间内速度变化相同解析;平抛运动的物体只受重力作用,故a=g,平抛运动是匀变速曲线运动,A 对，B 错，C 对,因为a=g=Δv/t 得Δv=gt,任意相等两段时间内速度变化相同，D 对[答案] ACD 知识点2 平抛运动的规律平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。

以抛出点为原点,取水平方向为x 轴,正方向与初速度v 0的方向相同；竖直方向为y 轴,正方向向下；物体在任一时刻t 位置坐标P(x,y),位移s,速度v t (如图)的关系为:(1)速度公式水平分速度:v x =v 0, 竖直分速度:v y =gt. T 时刻平抛物体的速度大小和方向:V t =22yx v v + ,tan α=xy v v =v gt(2)位移公式(位置坐标):水平分位移:x=v 0t,竖直分位移:y =t 时间内合位移的大小和方向:S(合位移)=22y x + ,tan θ=x y =tv g 02 由于tan α=2tan θ,v t 的反向延长线与x 轴的交点为水平位移的中点.(3)轨迹方程:平抛物体在任意时刻的位置坐标x 和y 所满足的方程,叫轨迹方程,由位移公式消去t 可得:y=202v g x 2显然这是顶点在原点,开口向下的抛物线方程，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线. [例2]小球以初速度v 0水平抛出，落地时速度为v 1,阻力不计,以抛出点为坐标原点,以水平初速度v 0方向为x 轴正向,以竖直向下方向为y 轴正方向,建立坐标系 （1）小球在空中飞行时间t （2）抛出点离地面高度h （3）水平射程x（4）小球的位移s （5）落地时速度v 1的方向,反向延长线与x 轴交点坐标x 是多少? [思路分析](1)如图在着地点速度v 1可分解为水平方向速度v 0和竖直方向分速度v y ,而v y =gt 则v 12=v 02+v y 2=v 02+(gt)2可求 t=gv v 221-(2)平抛运动在竖直方向分运动为自由落体运动21t 2h g ==2g·21g 2021v v -=gv v 2221-(3)平抛运动在水平方向分运动为匀速直线运动 x=v 0(4)位移大小s=22h x +=gv v v v 23241402120+-位移s 与水平方向间的夹角的正切值 tan θ=x h=020212v v v -(5)落地时速度v 1方向的反方向延长线与x 轴交点坐标x 1=x/2=v 0gv v 2221-[答案](1)t=gv v 221- (2) h=g v v 2221- (3) x=gv v v 20210-(4) s=gv v v v 23241402120+- tan θ=2212v v v - (5) x 1= v 0gv v 2221-知识点3 实验研究:平抛运动规律[例3]一固定斜面ABC,倾角为θ,高AC=h,如图所示,在顶点A 以某一初速度水平抛出一小球，恰好落在B 点,空气阻力不计,试求自抛出起经多长时间小球离斜面最远?[答案] t=gh2[例4]如图是货场装卸货物装置。

图中吊车向左运动的速率v 恒定，使悬吊着的货物也以同一速率v 做水平方向的匀速运动.当货物距货车x 时,吊车上的卷扬机突然启动，使货物在水平方向上仍以v 匀速运动的同时，又沿竖直方向作加速度为a 的匀加速运动.判断 货物的运动轨迹是怎样的?为使货物到达火车时 至少提升h 高度,你能求出v 的最大值吗?[思路分析]分析货物的运动可以发现,货物在水平方向上做匀速运动,在竖直方向上以加速度a 做匀加速运动，故货物做类平抛运动,其轨迹应是一条曲线与平抛运动轨迹相似.根据运动的独立性,有 x=vt, h=at2/2 解得 v=h ax 22 [答案]轨迹是一条类平抛运动抛物线,v 的最大值是 hax 22第4节抛体运动规律知识点1、平抛运动的分解（如图所示） 注意：平抛运动的飞行时间、水平位移和落地 速度等方面的注意问题：（1）物体做平抛运动时在空中运动的时间ght 2=，其值由高度h 决定， 与初速度无关。

（2）它的水平位移大小为x= v 0gh 2， 与水平速度v 0及高度h 都有关系。

（3）落地瞬时速度的大小 22y x t v v v +==220)(gt v +由水平初速度v 0及高度h 决定。

（4）落地时速度与水平方向夹角为θ，tan θ= gt/ v 0，h 越大空中运动时间就越大，θ就越大。

（5）落地速度与水平水平方向夹角θ，位移方向与水平方向夹角α，θ与α是不等的。

注意不要混淆。

（6）平抛物体的运动中，任意两个相等的时间间隔的速度变化量△v=g △t ，都相等且△v 方向怛为竖直向下。

[例1]如图所示，在倾角为α的斜面顶点A 以初速度v 0水平抛出一个小球，最后落在斜面上B 点，不计空气阻力，求小球在空中的运动时间t 及到达B 点的速度大小。

[思路分析]：小球做的是平抛运动，AB 长度为实际位移，设为L ，则由平抛运动规律，水平方向：Lcos α= v 0t ①竖直方向：Lsin α= gt 2/2 ② 由①②得t= 2v 0tan α/g 竖直速度v y =gt=2v 0tan α 故速度22y x v v v += =α20tan 41+v [答案] t= 2v 0tan α/g ，v= α20tan 41+v2、确定AB 是实际位移，不能将α角当作落地时速度与水平方向的夹角。