人教版2019必修第二册高中物理同步课件 第五章 抛体运动 章末复习(课件)

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第五章 抛体运动章 末 复 习【XXX系列】2023-2024学年高中物理同步备课必修第二册曲线运动的条件和特征运动的合成与分解小船渡河模型和关联速度的分解平抛运动基本规律的应用(1)做曲线运动的物体速度大小一定发生变化．( )(2)做曲线运动的物体加速度一定是变化的．( )(3)曲线运动一定是变速运动．( )(4)两个分运动的时间一定与它们合运动的时间等( )(5)合运动的速度一定大于分运动的速度．( )(6)两个直线运动的合运动一定是直线运动．( )××××√√曲线运动的条件和特征考向一 物体做曲线运动的条件及轨迹分析1．运动轨迹的判断(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动。(2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动。2．合力方向与速率变化的关系3.两个直线运动的合运动性质的判断标准：看合初速度方向与合加速度方向是否共线.匀变速曲线匀加速直线匀变速直线匀变速曲线根据下列规律做出判断: 例1　下列说法正确的是( )A.做曲线运动的物体的速度一定变化B.速度变化的运动一定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动D.加速度变化的运动一定是曲线运动A解析　做曲线运动的物体，速度方向一定改变，选项A正确；速度大小改变而方向不变的运动是直线运动，选项B错误；平抛运动是加速度恒定的曲线运动，选项C错误；加速度大小改变，但加速度方向与速度方向始终相同，这种运动是直线运动，选项D错误.例2　一个物体在光滑水平面上沿曲线MN运动，如图所示，其中A点是曲线上的一点，虚线1、2分别是过A点的切线和法线，已知该过程中物体所受的合外力是恒力，则当物体运动到A点时，合外力的方向可能是( )A.沿F1或F5的方向B.沿F2或F4的方向C.沿F2的方向D.不在MN曲线所确定的水平面内C变式1　如图所示，“嫦娥号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的( )C运动的合成与分解1．分运动与合运动的关系2．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各物理量，即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则。F合(a) 跟 v 在同一直线上直线运动F合(a) 恒定→匀变速直线运动F合(a) 变化→变加速直线运动F合(a) 跟 v 不在同一直线上曲线运动F合(a) 恒定→匀变速曲线运动F合(a) 变化→变加速曲线运动3．合运动的性质判断例3：如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物（ ）A.帆船朝正东方向航行，速度大小为vB.帆船朝正西方向航行，速度大小为vC.帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为 vD.帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为 vD解析　以帆板为参照物，帆船具有正东方向的速度v和正北方向的速度v，所以帆船相对帆板的速度v相对＝ v，方向为北偏东45°，D正确.变式2　(多选)如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v－t图象如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的x－t图象如图丙所示.若以地面为参考系，下列说法正确的是（ ）A.猴子的运动轨迹为直线B.猴子在2 s内做匀变速曲线运动C.t＝0时猴子的速度大小为8 m/sD.猴子在2 s内的加速度大小为4 m/s2BD小船渡河模型小船渡河的两类问题、三种情景分析思路例4:小船要横渡一条200 m宽的河,水流速度为3 m/s,船在静水中的航速是5 m/s,求:(1)当小船的船头始终垂直于河岸行驶时,它将在何时、何处到达对岸;(2)要使小船到达河的正对岸,应如何行驶;多长时间能到达对岸;(3)如果水流速度变为10 m/s,要使小船航程最短,应如何航行。答案　(1)40 s　正对岸下游120 m处(2)船头指向与河岸的上游成53°角　50 s(3)船头指向与河岸的上游成60°角解析　(1)因为小船垂直河岸的速度即小船在静水中的行驶速度,且在这一方向上,小船做匀速运动,故渡河时间t= =  s=40 s,小船沿河流方向的位移x=v水t=3×40 m=120 m,即小船经过40 s,在正对岸下游120 m处靠岸。(2)要使小船到达河的正对岸,则v水、v船的合速度v合应垂直于河岸,如图甲所示,则v合= =4 m/s,经历时间t= =  s=50 s。又cos θ= =0.6,即船头指向与河岸的上游所成角度为53°。(3)如果水流速度变为10 m/s,如图乙所示,应使v合的方向垂直于v船,故船头指向应偏向上游,与河岸成θ'角,有cos θ'= = ,解得θ'=60°,即船头指向与河岸的上游成60°角。  甲 乙关联速度的分解1．模型特点 沿绳(杆)方向的速度分量大小相等。2．思路与方法 合速度→绳(杆)拉物体的实际运动速度v方法：v∥与v⊥的合成遵循平行四边形定则。3．解题原则：根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。常见实例如图：例5.如图所示，不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，物块和滑块质量分别为m1和m2，且m1＜m2。若将滑块从位置A由静止释放，当沿杆落到位置B时，滑块的速度为v2，且与滑块牵连的绳子与竖直方向的夹角为θ，则此时物块的速度大小v1等于(　　)【解析】　物块的速度与绳上各点沿绳方向的速度大小相等，所以绳的速度等于物块的速度v1。滑块的实际运动是沿杆竖直下滑，这个实际运动是合运动，合速度v2可分解为沿绳方向的分速度和垂直于绳方向的分速度。因此v1与v2的关系如图所示，由图可看出物块的速度大小v1＝v2cos θ，所以选项C正确。C平抛运动基本规律的应用速度改变量因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv＝gΔt是相同的，方向恒为竖直向下，如图所示.两个重要推论(1)做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图所示，即xB＝ 推导：(2)做平抛运动的物体在任意时刻任意位置处，有tan θ＝2tan α.推导：例6 如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为2h和h，将两球水平抛出后，两球落地时的水平位移之比为1∶2，则下列说法正确的是 (　　)D【例题】如图所示,从同一条竖直线上两个不同点P、Q分别向右平抛两个小球,平抛的初速度分别为v1、v2,结果它们同时落到水平面上的M点处(不考虑空气阻力)。下列说法中正确的是 (　　)A.一定是P先抛出的,并且v1v2D.一定是Q先抛出的,并且v1=v2 A解析　物体做平抛运动的时间取决于下落的高度,由h= gt2,得t= ,从图中可得P点的高度大于Q点的高度,所以要使两球同时落到M点,一定是P点小球先抛出,C、D错误;做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,从图中可得两球的水平位移相等,故根据公式x=vt可得v= =x ,所以v1vB,故C正确。方与斜面有关的平抛运动与斜面有关的平抛运动，两种情况的特点及分析方法对比如下：例7.如图所示，一个倾角为37°的斜面固定在水平面上，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0＝3 m/s水平抛出，经过一段时间后，小球垂直斜面打在P点处(小球可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，则 ( )A.小球击中斜面时的速度大小为5 m/sB.小球击中斜面时的速度大小为4 m/sC.小球做平抛运动的水平位移是1.6 mD.小球做平抛运动的竖直位移是1 mA例8.如图4所示，两个相对的斜面的倾角分别为37°和53°，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上.若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为( )A.1∶1 B.1∶3 C.16∶9 D.9∶16D平抛运动中临界问题的分析方法常见的“三种”临界特征(1)有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,明显表明题述的过程中存在着临界点。(2)若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程中存在着“起止点”,而这些起止点往往就是临界点。(3)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值,这个极值点往往是临界点。求解平抛运动临界问题的一般思路 (1)确定临界状态。 (2)找出临界状态对应的临界条件。 (3)分解速度或位移。 (4)若有必要，画出临界轨迹。例9.一阶梯如图所示，其中每级台阶的高度和宽度都是0.4 m，一小球以水平速度v从图示位置飞出，不计空气阻力，g取10 m/s2，欲打在第4级台阶上，则v的取值范围是( )A例10.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h.不计空气的作用，重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是( )D感谢 大家的耐心聆听I'd like to finish by saying how grateful I am for your attention.