第一章抛体运动.docx

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第一章抛体运动

第一章抛体运动

【学习目标】

1．通过对抛体运动的学习，掌握平抛运动和斜抛运动的规律，同时体会分析曲线运动的基本方法——运动的合成和分解。

2．能把本章内容和生活中的事例相联系，主动参与，自主探究抛体运动规律并体会物理学的思想。

3．通过学习应用频闪照相进行科学探究的典型例子，巩固必修1模块中所学物理实验的基本技能。

第1节曲线运动

【学习目标】

1．了解曲线运动，知道物体做曲线运动时的瞬时速度的方向。

2．通过实验理解物体做曲线运动的条件，并能用于分析曲线运动的一些实例。

3．总结研究曲线运动的几个实验，认识复杂运动与简单运动的关系。

体会当所取的变量足够小时，变和不变的统一性，直和曲的统一性。

【阅读指导】

1．物体___________________是曲线的运动，叫做曲线运动

2．物体做曲线运动时，它在不同位置的速度方向一般是____________，实验表明,质点在做曲线运动时，在某一位置的速度的方向就是________________________________。

3．通过对课本图1-1-5研究，从很短很短的距离看，一切曲线运动都可以当成___________，由此可见，曲线运动的瞬时速度与__________________________的意义在本质上是相同的。

4．曲线运动是一个变速运动。

根据牛顿第二定律，要使物体速度发生改变，必须对物体_______________________。

当运动物体___________________________________________时，物体就做曲线运动。

【课堂练习】

★夯实基础

1．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．加速度D．合外力

2．物体做曲线运动（）

A．速度的方向时刻在改变

B．速度大小一定会改变

C．速度的方向始终沿曲线的切线方向

D．不一定是变速运动

3．下列说法中正确的是（）

A．做曲线运动的物体速度方向必定变化

B．速度变化的运动必定是曲线运动

C．加速度恒定的运动必定是曲线运动

D．加速度变化的运动必定是曲线运动

4．下列几种说法正确的是（）

A．物体受到变力作用，一定做曲线运动

B．物体受到恒力作用，一定做匀变速直线运动

C．当物体所受的合外力方向改变，物体的就一定做曲线运动

D．当物体所受的合外力方向和速度的方向有夹角（夹角不为0°或180°）时，物体一定做曲线运动

★提升能力

5．关于运动和力，下列说法中正确的是（）

A．物体运动的方向总与所受合外力的方向一致

B．物体加速度的方向总与所受合外力的方向一致

C．原来受力平衡的物体，突然失去某一个力时，一定会产生加速度，加速度的方向与失去的那个力的方向相同

D．物体受到合外力越大，它的加速度就越大

6．如图所示，小车内有一光滑的斜面，当小车在水平轨道上向右做匀速直线运动时，小物块A恰好能与斜面保持相对静止，若小车在某时刻因撞击迅速停止，则在小车停止后，小物块（）

A．沿斜面滑下

B．沿斜面滑上去

C．仍与斜面保持相对静止

D．离开斜面做曲线运动

7．一质点做曲线运动，其轨迹从上到下，关于它通过中点时的速度v的方向，加速度的方向可能正确的是（）

ABCD

8．我们骑摩托车或自行车以较大速度通过弯道时，车身一般会向弯道内侧倾斜，为什么？

9．一质点在恒力F作用下，在xOy平面内从O点运动到M点的轨迹如图所示，则恒力F可能（）

A．沿

方向

B．沿

方向

C．沿

方向

D．沿

方向

第2节运动的合成与分解

【学习目标】

1．了解合运动与分运动的特点。

会分析合运动与分运动。

2．用矢量合成原理，解决有关位移、速度合成与分解的问题。

体会合运动是分运动的矢量和的分析过程。

3．领会把复杂问题分解为简单问题的思想。

【阅读指导】

1．小船渡河时，同时参与了两个运动，一是___________________________________，二是_______________________________________，这两个运动通常叫做分运动。

小船相对于地面（河岸）的运动通常叫做合运动，它是由两个分运动共同决定的。

2．如课本图1-2-1小船运动的分析，以河岸为参考系，船做____________________运动，水做___________________运动；以水为参考系，船做___________________运动

3．跟合力和分力的关系一样，合运动的位移、速度、加速度等于分运动的位移、速度、加速度的_________，即把各分位移、速度、加速度按照___________________求和。

4．已知分运动求合运动，叫做___________；已知合运动求分运动，叫做___________。

运动的合成与分解在生产、生活和科技中有着广泛的应用。

5．课本第7页例题，若河水流速改为4m/s，渡河过程经历的时间_________（填“变化”或“不变”）。

【课堂练习】

★夯实基础

1．关于运动的合成与分解的下列说法正确的是（）

A．两个直线运动的合位移一定比分位移大

B．运动的合成与分解都遵循平行四边形定则

C．两个分运动总是同时进行着的

D．某个分运动的规律不会因另一个分运动而改变

2．某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s，则以骑车人为参考系风速的方向和大小分别为（）

A．西北风，风速4m/sB．西北风，风速

m/s

C．东北风，风速4m/sD．东北风，风速

m/s

3．一游泳运动员以恒定的速率垂直河岸过河，当水流的速度突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程的影响是（）

A．路程变大，时间增长B．路程变大，时间缩短

C．路程变大，时间不变D．路程和时间都不变

★提升能力

4．如图所示，某人在行驶的车厢中观察到雨滴下落时与竖直方向的夹角为θ，已知窗外无风。

若火车行驶的速度为v，则雨滴对地的速度是多大？

5．如图所示，高为h的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a，车厢顶部A点处有油滴滴落到车厢地板上，车厢地板上的O点位于A点正下方，则油滴落在地板上的点必在O点_______（填“左”或“右”）方，离O点距离为______________。

6．在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江面是平直的，洪水沿江而下，水流速度为5m/s，舟在静水中的速度为10m/s，战士救人地点A离岸边最近点O的距离为50m，问：

（1）战士要想通过最短的时间将人送上岸，最短时间是多少？

（2）战士要想通过最短航程将人送上岸，战士应使船头与岸成多少度角？

（3）战士要想将人送达下游离O点距离为50m的B点处，且航线沿AB直线，战士控制船头与岸成多少度角时才能使船在静水中航速变为最小？

在此情况下，船在静水中航速最小为多少？

（4）如果水流速度是10m/s，而舟在静水中的航速是5m/s，战士想通过最短的距离将人送上岸，这个最短距离是多少？

第3节平抛运动

【学习目标】

1．理解平抛运动的特点。

2．通过运用运动的合成与分解的方法分析研究平抛运动，从而得出平抛运动的规律。

3．应用平抛运动的规律，分析一些常见的平抛运动。

体会平抛运动在生活和生产实践中的应用。

【阅读指导】

1．将物体以一定的初速度沿________方向抛出，不考虑空气的阻力，物体只在_______的作用下所做的运动，叫做平抛运动。

2．平抛运动是一种___________运动，其速度的大小和方向时刻都会发生改变。

3．平抛运动可以分解为__________方向上和__________方向上的两个分运动。

在水平方向上，物体不受力，由于惯性而做________________________运动；在竖直方向上，物体受重力作用，初速度为零，做_______________运动。

水平方向的运动和竖直方向上的运动____________。

平抛运动则是由上述两个分运动合成的。

4．课本图1-3-5，若以不同的力击打小球，则小球初速度不同，但小球落地所需要的时间____________。

【课堂练习】

★夯实基础

1．做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（）

A．物体的高度和受到的重力B．物体受到的重力和初速度

C．物体的高度和初速度D．物体受到的重力、高度和初速度

2．关于平抛运动，下面几种说法正确的是（）

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，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动

C．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

D．平抛运动的落地时间与初速度大小无关，而落地时的水平位移与抛出点的高度有关

3．一个物体以初速度v0做平抛运动，落地时速度的大小为v，则该物体在空中飞行的时间为（）

A．

B．

C．

D．

4．如图所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是__________。

5．摩托车障碍赛中，运动员在水平路面上遇到一个壕沟，壕沟的尺寸如图所示，摩托车前后轮间距1m，要安全地越过该壕沟，摩托车的速度v0至少要有多大？

（空气阻力不计，g取10m/s2）

★提升能力

6．如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab＝bc＝cd。

从a点正上方O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上b点，若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（）

A．b与c之间某一点B．c点

C．c与d之间某一点D．d点

7．如图所示为测量子弹速率的一种装置，子弹射穿A纸片后又射穿B纸片，已知两纸片的距离为s，两小孔的高度差为h，则子弹穿过A、B两纸片所用的时间为________，子弹的速率为________。

8．跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用依山势特别建造的跳台进行的，运动员着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆，如图所示，设一位运动员由A点沿水平方向跃起，到B点着陆，测得AB间距离L=40m，山坡倾角θ=30°。

试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间（不计空气阻力，g取10m/s2）。

第4节斜抛运动

【学习目标】

1．理解斜抛运动的特点，会运用运动的合成和分解的方法，分析斜抛运动并得出初步结论。

知道斜抛运动的射程与初速度和抛射角有关。

2．知道空气阻力对斜抛运动的影响，了解弹道与抛物线的区别。

3．体会科学实验研究中控制变量的方法。

列举斜抛运动与生活的联系，思考并探究与日常生活有关的物理学问题。

【阅读指导】

1．将物体以一定的初速度沿________抛出，不考虑空气的阻力，物体只在________作用下产生的运动，叫做斜抛运动。

斜抛运动的轨迹也是一条__________。

2．如果将斜抛运动沿水平方向和竖直方向分解，抛射体在水平方向做____________，在竖直方向做_____________。

3．斜抛运动的射程跟__________和_________有关。

当初速度的方向一定时，初速度越大，射程________；如果初速度的大小一定，当抛射角为__________时，射程最大。

【课堂练习】

★夯实基础

1．关于运动的性质，以下说法中正确的是（）

A．斜抛运动一定是变速运动

B．斜抛运动一定是曲线运动

C．斜抛运动一定是变加速运动

D．斜抛运动的轨迹一定关于某线对称

2．以下说法中正确的是

A．斜抛运动的射程只与高度有关

B．斜抛运动射程只与初速度的大小有关

C．斜抛运动的射程只与抛射角有关

D．以上说法都不正确

3．如图所示，一个小球从斜面上被抛出，抛出时初速度v0的方向与斜面垂直，它最后落在斜面上的某点。

不计空气阻力，关于小球在空中运动过程，下列说法中正确的是（）

A．小球的运动可以看做是沿水平方向的匀速运动和竖直向下的自由落体运动的叠加

B．小球的运动可以看做是沿垂直斜面方向的匀速运动和竖直向下的自由落体运动的叠加

C．小球的运动可以看做是沿垂直斜面方向的匀速运动和沿斜面向下的匀加速运动的叠加

D．小球的运动可以看做是沿水平方向的匀速运动和沿竖直方向的匀变速运动的叠加

4．一炮弹以v0=1000m/s的速度与水平方向成30°斜向上发射，不计空气阻力，g取10m/s2，其水平射程为多少？

炮弹达到的最大高度为多大？

炮弹在空中飞行时间为多少？

★提升能力

5．有一小球从离地面1.8m高度以初速度大小10m/s、方向与水平面成45°斜向上抛出，求：

（忽略空气阻力，g取10m/s2）

（1）小球能到达的最大高度；

（2）小球落地所需要的时间。

6．一铅球运动员以初速度v0将铅球掷出，设铅球离手时离地面的高度为H，求铅球的初速度v0与水平方向的夹角θ多大时投掷得最远？

（不计空气阻力）

单元检测题

A组

一、选择题

1．下列关于物体做曲线运动的状态，正确的是（）

A．物体做曲线运动，其速度大小一定变化

B．物体做曲线运动，其速度方向一定变化

C．做曲线运动的物体不一定有加速度

D．做曲线运动的物体一定受到外力的作用

2．关于物体做曲线运动的条件，下述说法正确的是（）

A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B．物体在变力作用下一定做曲线运动

C．合力的方向与物体速度的方向既不相同、也不相反时，物体一定做曲线运动

D．做曲线运动的物体所受到的力的方向一定是变化的

3．物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1，则物体的运动情况是（）

A．必沿着F1的方向做匀加速直线运动

B．必沿着F1的方向做匀减速直线运动

C．不可能做匀速直线运动

D．可能做直线运动，也可能做曲线运动

4．关于互成角度（不在同一条直线上）的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动说法正确的是（）

A．一定是直线运动B．一定是曲线运动

C．可以是直线运动也可能是曲线运动D．以上说法都不正确

5．一船在静水中的速率是4m/s，要渡过宽20m，水流的流速为3m/s的河流，下列说法中正确的是（）

A．此船不可能垂直于河岸方向过河B．此船不可能渡过河

C．船相对于河岸的速度一定是5m/sD．此船过河的最短时间是5s

6．A、B两个物体，从同一高度同时开始运动，A做自由落体运动，B做初速度为v的平抛运动，则下列说法中正确的是（）

A．两个物体同时落地B．两个物体相同时间内通过的位移相同

C．两个物体落地时速度相同D．两个物体落地时速率相同

7．下列关于平抛运动的说法正确的是（）

A．平抛运动是非匀变速运动

B．平抛运动是匀速运动

C．平抛运动是匀变速曲线运动

D．做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的

8．如图所示，从倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点时所用的时间为（）

A．

B．

C．

D．

二、填空题

9．如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速度v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为37°和53°，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为________。

10．如图所示，在向右匀速行驶的火车中，向后水平抛出一物体，站在地面上的人看来，该物体的运动轨迹可能是图中的____________。

三、计算题

11．河宽L=300m，河水流速v1=1m/s，船在静水中的速度v2=3m/s．欲按下列要求过河时，船的航向应与河岸成多大角度？

过河时间为多少？

（1）以最短的时间过河；

（2）以最小的位移过河。

12．某同学做“研究平抛物体的运动”实验时，在白纸上画出抛射后小球运动轨迹如图所示，根据图中数据，计算小球做平抛运动的初速度。

B组

1．“研究平抛物体的运动”实验的目的是（）

A．描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的初速度

B．描出平抛物体的运动轨迹，求出重力加速度

C．描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的运动时间

D．描出平抛物体的运动轨迹，求出平抛物体的位移

2．一只船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽度为30m的河，河水的流速为4m/s，则下列说法中正确的是（）

A．船不能渡过河B．船渡河的速度一定为5m/s

C．船不能垂直到达对岸D．船垂直到达对岸所需时间为6s

3．火车以1m/s2的加速度在水平轨道上匀加速行驶，一乘客把手伸到窗外从距地面2.5m高处自由释放一物体，不计空气阻力，物体落地时与乘客的水平距离为（）

A．0B．0.5mC．0.25mD．1m

4．以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的（）

A．竖直分速度等于水平分速度B．瞬时速度为

C．运动时间为

D．发生的位移为

5．如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），用水平变力F拉物体B，B沿水平方向向右做匀速直线运动。

则（）

A．物体A也做匀速直线运动

B．绳子拉力始终大于物体A所受重力

C．绳子对A物体的拉力逐渐增大

D．绳子对A物体的拉力逐渐减小

6．在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动过程中的几个位置如图a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=________（用L、g表示），其值是________。

7．雨点以8m/s的速度竖直下落，雨中步行的人感到雨点与竖直方向成30°角迎面打来，那么人行走的速度大小是________m/s．

8．以初速度v0，抛射角θ向斜上方抛出一个物体，由抛出到经过最高点的时间是_______，在这段时间内速度的变化量是_________，速度的变化率是__________，经过最高点时的速度是__________。

9．做斜抛运动的物体，在2s末经过最高点时的瞬时速度是15m/s，g取10m/s2，则初速度v0=___________，抛射角θ=____________。

10．光滑斜面倾角为θ，长为L，上端一小球沿斜面水平方向以速度v0抛出，如图所示，求小球滑到底端时，水平方向位移多大？

11．在研究平抛运动的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重垂线y的方向，但忘记记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示，他在曲线上取A、B两点量出它们到y轴的距离，

=x1，

=x2，以及AB的竖直距离h，用这些量可以求得小球平抛时的初速度为多少？

12．如图所示，从距地面高为H的地方A处平抛一物体，其水平射程为2s；在A点正上方距地面高为2H的地方B处，以同方向抛出另一个物体，其水平射程为s；两物体在空中运行时的轨道在同一竖直平面内，且都从同一屏的顶端擦过，求屏的高度。