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人教版高中物理必修2学案第五章抛体运动的规律

4．抛体运动的规律

1．理解平抛运动及其运动规律，会用平抛运动的规律解决相关问题。

2．知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。

3．了解斜抛运动及其规律。

4．掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解。

1.平抛运动的速度

(1)平抛运动的特点：平抛运动可以看作是水平方向的□01匀速直线运动和竖直方向的□02自由落体运动的合运动。

(2)平抛运动的速度

①水平方向：v x＝□03v0。

②竖直方向：v y＝□04gt。

2．平抛运动的位移与轨迹

(1)平抛运动的位移

①水平方向：x＝□07v0t。

②竖直方向：y＝□0812gt2。

(2)平抛运动的轨迹：由x＝v0t，y＝1

2gt

2，得y＝□11g2v20x2，所以平抛运动的轨

迹是一条□12抛物线。

3．一般的抛体运动

(1)定义：如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向，而是沿斜□13上方或斜□14下方，且只受□15重力的作用，这样的抛体运动称为斜抛运动。如图所示。

(2)性质

由于做斜抛运动的物体只受重力，且初速度与合外力不共线，故斜抛运动是□16匀变速曲线运动。斜抛运动可以看成是水平方向的□17匀速直线运动和竖直方向的□18竖直上抛或□19竖直下抛运动的合运动。

(3)规律(以斜上抛运动为例，如图所示，其中θ为v0与水平方向的夹角)

水平方向：v0x＝□20v0cosθ，x＝□21v0t cosθ。

竖直方向：v0y＝□22v0sinθ，y＝□23v0t sinθ－12gt2。

判一判

(1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。()

(2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。()

(3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。()

提示：(1)×斜抛运动在竖直方向上做的是竖直上抛或竖直下抛运动，不是自由落体运动。

(2)√斜抛运动和平抛运动在水平方向上不受力，都做匀速直线运动。

(3)√斜抛运动和平抛运动都只受重力，加速度为重力加速度。

课堂任务平抛运动的速度、位移和轨迹

仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1：曲线运动一般的解决方法是什么？

提示：化曲为直。就是把复杂的曲线运动问题分解为比较简单的直线运动来处理。

活动2：由活动1的思路，试总结出如图平抛运动中水平方向的运动结论。

提示：因为水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，速度v x＝v0，位移x＝v0t。

活动3：由活动1的思路，试总结出如图平抛运动中竖直方向的运动结论。

提示：由于竖直方向初速度为零，只受重力作用，故竖直方向做自由落体运

动，速度v y＝gt，位移y＝1

2gt

2。

活动4：由以上结论可以得出平抛运动的轨迹方程是什么？它的轨迹有什么特点？

提示：将x＝v0t，y＝1

2gt

2联立消去t可得平抛运动的轨迹方程为y＝

2v20x

2，式

中g、v0都是常量，可知它的轨迹是一条抛物线。

活动5：讨论、交流、展示，得出结论。

1．平抛运动的研究方法

(1)由于平抛运动是匀变速曲线运动，速度、位移的方向时刻发生变化，无法直接应用运动学公式，因此研究平抛运动问题时采用运动分解的方法，“化曲为直”法是我们解决所有曲线运动问题的一个重要方法。

(2)将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。

这是我们解决平抛运动问题的基本方法。

2．平抛运动的特点

(1)速度特点：平抛运动的速度大小和方向都不断变化，故它是变速运动。

(2)轨迹特点：平抛运动的运动轨迹是曲线，故它是曲线运动。

(3)加速度特点：平抛运动的加速度为自由落体加速度，恒定不变，故它是匀变速运动。

综上所述，平抛运动为匀变速曲线运动。

3．平抛运动的速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，

Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图所示。公式a＝Δv

Δt在曲线运动中仍适用，只是要注

意a与Δv的矢量性。

4．平抛运动的时间、水平位移、落地速度的决定因素

(1)运动时间：由y＝1

2gt

2得t＝

g，做平抛运动的物体在空中运动的时间

只与下落的高度有关，与初速度的大小无关。

(2)水平位移：x＝v0t＝v02y

g，做平抛运动的物体的水平位移由初速度v0和

下落的高度y共同决定。

(3)落地速度：v＝v20＋v2y＝v20＋2gy，即落地速度由初速度v0和下落的高度y共同决定。

5．平抛运动的规律

注意：①θ为速度方向与x轴的夹角，α为位移方向与x轴的夹角；②解题时灵活处理，例如平抛运动中，竖直方向的分速度v y＝gt，除该公式外，如果知道高度，还可以根据v y＝2gh计算。

6．平抛运动的轨迹

由水平分位移x＝v0t和竖直分位移y＝1

2gt

2可知平抛运动的轨迹方程为y＝

2v20

x2，其中g、v0是常量，则y-x图线是二次函数图线，即平抛运动的轨迹是一条抛物线。

例1(多选)如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向。图中画出了从y 轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，则()

A．a的飞行时间比b的长

B．b和c的飞行时间相同

C．a的水平速度比b的小

D．b的初速度比c的大

(1)平抛运动的飞行时间怎么求？

提示：由y＝1

2gt

2得t＝

g来求。

(2)高度相同，初速度不同的平抛运动，会有什么结论？

提示：同样的高度就会有同样的飞行时间，初速度不同，水平位移就不一样。

[规范解答]平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，由h＝1

2gt

2可

知，飞行时间由高度决定，h b＞h a，故a的飞行时间比b的短，A错误；同理，b 和c的飞行时间相同，B正确；根据水平位移x＝v0t，a、b的水平位移满足x a＞x b，且飞行时间t b＞t a，可知v0a＞v0b，C错误；同理可得v0b＞v0c，D正确。

[完美答案]BD

平抛运动的飞行时间由竖直高度决定。水平位移由竖直高度和初速度共同决定。

[变式训练1]如图所示，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5，则v1、v2、v3之间的正确关系是()

A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1

C．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2 D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1

答案 C

解析在竖直方向上，由t＝2y

g得小球落到B、C、D所需的时间比t1∶t2∶

t3＝AB∶AC∶AD＝1∶1＋3∶1＋3＋5＝1∶2∶3；在水平方向上，由v

＝x

t得，v1∶v2∶v3＝

t1∶

t2∶

t3＝6∶3∶2，C正确。

课堂任务平抛运动的两个重要推论

仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1：

如图所示，速度偏向角的正切值是什么？速度的反向延长线在x轴上的交点有什么特点？

提示：从速度的分解来看，速度偏向角的正切值

tanθ＝

v y

v x＝

v0。①

将代表速度矢量v的箭头反向延长，速度偏向角的正切值还可以用长度之比来表示，即

tanθ＝

y A

x A－OB

＝

2gt

v0t－OB

，②

联合①②解得OB＝

v0t＝

2x A，

即速度的反向延长线过水平位移的中点。

活动2：如图所示，速度偏向角与位移偏向角之间的关系怎样？

提示：由活动1知速度偏向角的正切值tanθ＝

v0，①

由图知位移偏向角的正切值tanα＝

x＝

2gt

v0t＝

2v0。②

比较①②可得tanθ＝2tanα。

活动3：讨论、交流、展示，得出结论。

1．推论一：做平抛运动的物体任一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。

2．推论二：做平抛运动的物体在任一时刻任一位置处，设其速度、位移与水平方向的夹角分别为θ、α，则tanθ＝2tanα。

例2如图所示，从倾角为

θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水

平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，则(不计空气阻力)()

A．当v1>v2时，α1>α2

B．当v1>v2时，α1<α2

C．无论v1、v2关系如何，均有α1＝α2

D．α1、α2的关系与斜面倾角θ有关

(1)小球位移是什么方向？初速度是什么方向？位移与水平方向的夹角有什么特点？

提示：小球的起点和终点都在斜面上，位移沿斜面向下，小球初速度是水平方向，不管速度多大，位移与水平方向的夹角都等于斜面的倾角。

(2)平抛运动中速度的偏向角和位移的偏向角有什么关系，会因为初速度不同发生变化吗？

提示：只要是平抛运动，运动中速度的偏向角与位移的偏向角一定满足tanθ＝2tanα(θ、α分别为速度、位移的偏向角)，与初速度无关。

[规范解答]小球从斜面某点水平抛出后落到斜面上，小球的位移与水平方向

的夹角等于斜面倾角θ，即tanθ＝y

x＝1

2gt

v0t＝

2v0，小球落到斜面上时速度方向与水

平方向的夹角为θ＋α，则tan(θ＋α)＝v y

v x＝

v0，故可得tan(θ＋α)＝2tanθ，只要小球

落到斜面上，位移方向与水平方向夹角就总是θ，则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是θ＋α，故速度方向与斜面的夹角就总是相等，与v0的大小无关，C项正确。

[完美答案] C

运用推论二的关键是找准位移偏向角与速度偏向角，再分析判断问题。

[变式训练2]如图所示，墙壁上落着两只飞镖，它们是从同一位置水平射出

的，飞镖A与竖直墙壁成53°，飞镖B与竖直墙壁成37°，两者相距为d。假设飞镖的运动是平抛运动，求射出点离墙壁的水平距离。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

答案24 7d

解析飞镖与墙壁的夹角为平抛运动物体速度与墙壁所成的角，由于水平位移相同，故速度反向延长线必交于水平位移上的同一点。将两只飞镖的速度反向延长与初速度的延长线交于一点C，作出如图所示情景图。设总的水平距离为x，

CD＝x

2，BD＝CD·cot37°，AD＝CD·cot53°，且BD－AD＝d，解得x＝

7d。

课堂任务与斜面结合的平抛运动问题

仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1：图甲中到达斜面时速度偏向角α与斜面倾角θ有什么关系？

提示：由课堂任务2里的讨论知道，θ就是位移的偏向角。故有tanα＝2tanθ。活动2：图甲中到达斜面时水平位移和竖直位移有什么关系？

提示：由于y

x＝tanθ，所以落到斜面的水平位移和竖直位移比值始终不变。

活动3：图乙中到达斜面的水平速度和竖直速度有什么关系？

提示：由于v0 v y＝

tanθ，所以到达斜面的水平速度和竖直速度比值始终不变。

活动4：讨论、交流、展示，得出结论。

与斜面结合的平抛运动常见的两类情况

(1)顺着斜面抛：如图甲所示，物体从斜面上某一点水平抛出以后又重新落在斜面上，此时平抛运动物体的合位移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角。结论有：

①到达斜面的速度方向与斜面夹角恒定；

②到达斜面的水平位移和竖直位移的关系：tanθ＝

x＝

2gt

v0t＝

2v0；

③运动时间t＝

tanθ

g。

(2)对着斜面抛：如图乙所示，做平抛运动的物体垂直打在斜面上，此时物体的合速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾角。结论有：

①速度方向与斜面垂直；

②水平分速度与竖直分速度的关系：tan θ＝

v y＝

gt；

③运动时间t＝

g tanθ。

例3女子跳台滑雪如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0＝20 m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角θ取37°，斜坡可以看成一斜面。(取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)运动员在空中飞行的时间t；

(2)A、B间的距离s。

(1)运动员的位移是什么？

提示：斜坡上A点到B点的距离即为运动员的位移大小，沿斜面向下即为位移的方向。

(2)水平方向的位移x和竖直方向的位移y有什么关系？

提示：tan37°＝

x。

[规范解答](1)运动员由A

点到B点做平抛运动，水平方向的位移x＝v0t，竖直方向的位移y＝

2gt

2，

又

x＝tan37°，联立以上三式得t＝

2v0tan37°

g＝3 s。

(2)由题意知sin37°＝

s＝

2gt

s，

得A、B间的距离s＝

gt2

2sin37°＝75 m。

[完美答案](1)3 s(2)75 m

物体从斜面平抛后又落到斜面上，则其位移大小为抛出点与落点之间的距离，位移的偏角为斜面的倾角α，且tanα＝

x。当速度平行于斜面时，物体离斜面最远。

[变式训练3]如图所示，以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2，不计空气阻力)()

3s B.

3s C. 3 s D．2 s

答案 C

解析如图所示，把末速度分解成水平方向的分速度v0和竖直方向的分速度v y，则有tan30°＝

v y，v y＝gt，解两式得t＝

v y

g＝

3v0

g＝ 3 s，故C正确。

课堂任务一般的抛体运动

仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1：斜抛运动是匀变速运动吗？

提示：不考虑空气阻力的影响，所有的抛体运动都是匀变速运动，斜抛运动是匀变速运动。

活动2：图中是按什么方式解决斜抛运动问题的？

提示：图中是把斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动(初速度v0x一直不会变)和竖直方向的竖直上抛运动(v0y是竖直方向的初速度)。

活动3：在斜上抛运动中轨迹的最高点速度有什么特点？

提示：最高点竖直方向的分速度为零，故此时物体的速度沿水平方向，且等于v0x。

活动4：讨论、交流、展示，得出结论。

1．斜抛运动的特点

(1)受力特点：斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动，因此物体仅受重力，其加速度为重力加速度g。

(2)运动特点：物体具有与水平方向存在夹角的初速度，仅受重力，因此斜抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹为抛物线。

(3)速度变化特点：由于斜抛运动的加速度为定值，因此，在相等的时间内速度变化量的大小相等，方向均竖直向下，Δv＝gΔt。

(4)对称性特点(斜上抛)

①速度对称：轨迹上关于过轨迹最高点的竖直线对称的两点速度大小相等，水平方向速度相同，竖直方向速度等大反向。如图所示。

②时间对称：关于过轨迹最高点的竖直线对称的曲线上升时间等于下降时间，这是由竖直上抛运动的对称性决定的。

③轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称。 2．斜上抛运动物理量之间的关系

(1)物体在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，所以t 时刻物体的分速度为：v x ＝v 0cos θ，v y ＝v 0sin θ－gt ，t 时刻物体的位置坐标为

? ?

??v 0cos θ·

t ，v 0sin θ·t －12gt 2。 (2)飞行时间：t ＝2v 0y g ＝2v 0sin θ

g ，

射高：y ＝v 20y 2g ＝v 20sin 2θ

2g ，

射程：x ＝v 0cos θ·t ＝2v 20sin θcos θg ＝

v 20sin2θ

g 。

例4 一个棒球以38 m/s 的速度被击出，仰角为37°，(g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6)求：

(1)该球上升达到的最大高度； (2)该球的飞行时间； (3)射程。

(1)斜抛运动的性质是什么？

提示：斜抛运动是匀变速曲线运动。 (2)解决斜抛运动的思想和方法是什么？提示：思想——化曲为直。

方法——把斜抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。

[规范解答] 斜抛运动水平方向分运动为匀速直线运动，竖直方向为竖直上抛运动。

(1)H ＝(v 0sin θ)2

2g ，解出H ＝25.992 m 。

(2)竖直方向上时间具有对称性，则飞行时间为：

t ＝2·v 0sin θ

g ，得出t ＝4.56 s 。 (3)x ＝v 0t cos θ，得出：x ＝138.624 m 。 [完美答案] (1)25.992 m (2)4.56 s (3)138.624 m

斜抛运动的处理方法

一般的斜抛运动和平抛运动的处理方法相同，均将运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。

[变式训练4] 如图所示，做斜上抛运动的物体到达最高点时，速度v ＝24 m/s ，落地时速度v t ＝30 m/s ，g 取10 m/s 2。求：

(1)物体抛出时速度的大小和方向； (2)物体在空中的飞行时间t ； (3)射高Y 和水平射程X 。

答案 (1)30 m/s 与水平方向夹角为37° (2)3.6 s (3)16.2 m 86.4 m

解析 (1)根据斜抛运动的对称性，物体抛出时的速度与落地时的速度大小相等，故v 0＝v t ＝30 m/s ，

设与水平方向夹角为θ，

则cos θ＝v v 0＝4

5，故θ＝37°。

(2)竖直方向的初速度为

v 0y ＝v 20－v 2＝302－242

m/s ＝18 m/s

故飞行时间t ＝2·v 0y g ＝2×18

10 s ＝3.6 s 。

(3)射高Y ＝v 20y

2g ＝1822×10 m ＝16.2 m

水平射程X ＝v t ＝24×3.6 m ＝86.4 m 。

A 组：合格性水平训练

1．(平抛运动的理解)关于平抛运动，下列说法正确的是( ) 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 ．平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的答案 C

解析做平抛运动的物体只受重力作用，产生恒定的加速度，是匀变速运动，其初速度与合外力不共线，是曲线运动，故平抛运动是匀变速曲线运动，A 、B 错误，C 正确；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，故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度，其方向一定与竖直方向(或水平方向)有夹角，D 错误。

2．(平抛运动的理解)从离地面h 高处投出A 、B 、C 三个小球，A 球自由下落，B 球以速度v 水平抛出，C 球以速度2v 水平抛出，则它们落地时间t A 、t B 、t C 的关系是(不计空气阻力)( )

A ．t A ＜t

B ＜t

C B ．t A ＞t B ＞t C C ．t A ＜t B ＝t C

D ．t A ＝t B ＝t C 答案 D

解析平抛运动物体的飞行时间仅与高度有关，与水平方向的初速度大小无关，故t B ＝t C ，而平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，所以t A ＝t B ＝t C ，D 正确。

3.(平抛运动规律的应用)(多选)两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的初速度分别为v a 、v b ，从抛出至碰到台上的时间分别为t a 、t b ，则( )

A ．v a ＞v b

B ．v a ＜v b

C ．t a ＞t b

D ．t a ＜t b

答案 AD

解析由题图知，h b ＞h a ，因为h ＝1

2gt 2，所以t a ＜t b ，又因为x ＝v 0t ，且x a ＞x b ，所以v a ＞v b ，A 、D 正确。

4.(平抛运动规律的应用)如图所示，在同一竖直面内，小球a 、b 从高度不同的两点，分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出，经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是( )

A ．t a ＞t b ，v a ＜v b

B ．t a ＞t b ，v a ＞v b

C ．t a ＜t b ，v a ＜v b

D ．t a ＜t b ，v a ＞v b 答案 A

解析由于小球b 距地面的高度小，由h ＝1

2gt 2可知t b ＜t a ，而小球a 、b 运动的水平距离相等，由x ＝v 0t 可知，v a ＜v b 。由此可知A 正确。

5．(平抛运动规律的应用)(多选)物体以初速度v 0水平抛出，若不计空气阻力，重力加速度为g ，则当其竖直分位移与水平分位移相等时，以下说法中正确的是( )

A ．竖直分速度等于水平分速度

B ．瞬时速度大小为5v 0

C ．运动的时间为2v 0

g D ．运动的位移大小为22v 20

g 答案 BCD

解析由位移相等可知v 0t ＝1

2gt 2，解得t ＝2v 0g ，又由于v y ＝gt ＝2v 0，所以v

＝v 2x ＋v 2y ＝5v 0，s ＝x 2＋y 2

＝2v 0t ＝22v 2

0g ，故A 错误，B 、C 、D 正确。

6.(平抛运动规律的应用)斜面上有P 、R 、S 、T 四个点，如图所示，PR ＝RS ＝ST ，从P 点正上方的Q 点以速度v 水平抛出一个物体，物体落于R 点，若从Q 点以速度2v 水平抛出一个物体，不计空气阻力，则物体落在斜面上的( )

A ．R 与S 间的某一点

B ．S 点

C ．S 与T 间某一点

D ．T 点

答案 A

解析平抛运动的时间由下落的高度决定，下落的高度越高，运动时间越长。如果没有斜面，从Q 点以速度2v 平抛，物体下落至与R 等高时，其位置恰位于S 点的正下方的一点，但实际当中斜面阻碍了物体的下落，物体会落在R 与S 点之间斜面上的某个位置，A 项正确。

7.(与斜面结合的平抛运动问题)两个相同高度的斜面倾角分别为30°、60°，两

小球分别由斜面顶端以相同水平速度v 水平抛出，如图所示，不计空气阻力，假设两球都能落在斜面上，则分别向左、右两侧抛出的小球下落高度之比为( )

A ．1∶2

B ．3∶1

C ．1∶9

D ．9∶1 答案 C

解析根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知，x ＝v t ，y ＝1

2gt 2，tan θ＝y

x ，分别将θ为30°、60°代入可得两球平抛所经历的时间之比为1∶3，两球下落高度之比为1∶9，C 正确。

8.(与斜面结合的平抛运动问题)跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员在专用滑雪板上，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观。设一位运动员由a 点沿水平方向跃起，到山坡b 点着陆，如图所示。测得a 、b 间距离L ＝40 m ，山坡倾角θ＝30°，山坡可以看成一个斜面。试计算(不计空气阻力，g 取10 m/s 2)：

(1)运动员起跳后在空中从a 到b 飞行的时间； (2)运动员在a 点的起跳速度大小。答案 (1)2 s (2)10 3 m/s

解析 (1)运动员做平抛运动，其位移为L ，将位移分解，其竖直方向上的位

移L sin θ＝1

2gt 2

解得t ＝

2L sin θg ＝

2×40×sin30°

s ＝2 s 。

(2)水平方向上的位移L cos θ＝v 0t

解得运动员在a 点的起跳速度v 0＝10 3 m/s 。

B 组：等级性水平训练

9．(综合)如图所示，从一根内壁光滑的空心竖直钢管A 的上端边缘，沿直径

方向向管内水平抛入一钢球，球与管壁多次相碰后落地(球与管壁相碰时间不计)。若换一根等高但较粗的内壁光滑的空心竖直钢管B，用同样的方法抛入此钢球，则运动时间()

A．在A管中的球运动时间长

B．在B管中的球运动时间长

C．在两管中的球运动时间一样长

D．无法确定

答案 C

解析小球被抛出后，做平抛运动，与管壁发生碰撞，水平方向速度反向，竖直方向速度不变，竖直方向仍然只受重力，做自由落体运动，小球的落地时间只取决于竖直高度，所以从同一高度水平抛出，小球在空中的运动时间不会改变。故选C。

10.(与斜面结合的平抛运动问题)如图所示，从倾角为θ的斜面上的A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落在斜面上B点所用的时间为()

A.2v0sinθ

g B.

2v0tanθ

g C.

v0sinθ

g D.

v0tanθ

答案 B

解析设小球落在B点时竖直速度为v y，速度与水平方向的夹角为β，由推论

知tanβ＝2tanθ，而且tanβ＝v y

v0，所以v y＝2v0tanθ，故t＝

v y

g＝

2v0tanθ

g，B正确。

11.(与斜面结合的平抛运动问题)一水平抛出的小球落到一倾角为β的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。则小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为()

A ．tan β

B ．2tan β C.1tan β D.1

2tan β 答案 D

解析设小球在竖直方向下落的距离y 与水平方向通过的距离x 之比等于

tan α，即y x ＝tan α，如图所示。又tan θ＝1tan β，tan θ＝2tan α，所以y x ＝tan α＝1

2tan β，故D 正确。

12.(一般抛体运动问题)(多选)如图所示，水平地面上不同位置的三个小球斜上抛，沿三条不同的路径运动最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是( )

A ．沿路径1抛出的小球落地的速率最大

B ．沿路径3抛出的小球在空中运动的时间最长

C ．三个小球抛出的初速度竖直分量相等

D ．三个小球抛出的初速度水平分量相等答案 AC

解析根据运动的合成与分解，将初速度分解为竖直方向和水平方向的分速

度，三个小球上升高度相同，根据h ＝v 2y

2g 可知三个小球抛出的初速度竖直分量相等，

故C 正确；由t ＝v y

g 及对称性可知，三个小球在空中运动的时间相等，所以B 错误；由于沿路径1抛出的小球水平位移最大，而运动时间相等，可知沿路径1抛出的小球水平分速度最大，根据平行四边形定则可知沿路径1抛出的小球落地的速率最大，故A 正确，D 错误。

13.(平抛运动规律的应用)如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在平台前一倾角为α＝53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑，已知平台到斜面顶端的高度为h ＝0.8 m ，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2。(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：

(1)小球水平抛出的初速度v0的大小；

(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x。

答案(1)3 m/s(2)1.2 m

解析(1)设小球到达斜面顶端时竖直方向分速度为v y，则2gh＝v2y，

又tanα＝v y

v0，代入数据解得v0＝3 m/s。

(2)设从平台运动到斜面顶端的时间为t，

则h＝1

2gt

2，

又x＝v0t，代入数据解得x＝1.2 m。

14.(平抛运动规律的应用)如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，ab为沿水平方向的直径。若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点。已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径。

答案

4v20 (7＋43)g

解析如图所示，h＝R 2，

则Od＝

2R，

小球做平抛运动的水平位移x＝R＋

2R，

竖直位移y＝h＝R 2，

根据y＝1

2gt

2，x＝v0t，

联立以上各式解得R＝

4v20

(7＋43)g

。

人教版高中物理必修1教案

人教版高中物理必修1教案第一章运动的描述第一节质点参考系和坐标系【三维目标】知识与技能１．认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。２．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。３．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。过程与方法１．体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性。情感态度与价值观１．认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然、勇于探索的精神。２．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。３．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。教学重点１．理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。２．在研究具体问题时，如何选取参考系。３．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。教学难点：在什么情况下可以把物体看作质点。课时安排：１课时教学过程导入我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最基本、最普遍的运动形式，那么什么是机械运动呢？请列举几个运动物体的例子。机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。新课教学一、物体和质点问题：选择以上一个较复杂的运动（例如鸟的飞行），我们如何描述它？引导学生分析：１．描述起来有什么困难？２．我们能不能把它当作一个点来处理？

３．在什么条件下可以把物体当作质点来处理？小结１．只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。２．质点是一种科学抽象，一一种理想化的模型，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。３．一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。４．一个物体能否被看成质点，取决于所研究的问题的性质，同一个物体在不同的问题中，有的能被看作质点，有的却不能被看成质点。学生讨论：１。是不是只有很小的物体才能看作质点？２．地球的自转和转动的车轮能否被看作质点？３．物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？二、参考系导入坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的，却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着，这里面蕴含了什么问题呢？学生活动让学生观察图1.1-3和1.1-4，阅读图右文字，回答以下问题１．得出什么结论？２．就图1.1-4能否提出一些问题？（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。小结１．参考系是参照物的科学名称，是假定不动的物体。２．运动和静止都是相对的。３．参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体。学生讨论：１。小小竹排江中游，巍巍青山两岸走２．月亮在莲花般的云朵里穿行３．坐地日行八万里，巡天遥看一千河在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。三、坐标系创设实例：从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。提出问题：怎样定量（准确）地描述车或刘翔所在的位置。教师提示：你的描述必须能反映物体（或人）的运动特点（直线）、运动方向、各点之间的距离等因素。学生讨论教师总结１．为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。２．对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。３．位置的表示方法，例：x=5m。学生讨论：如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们应如何建立坐标系？小结

(完整版)人教版高中物理必修一知识点超详细总结带经典例题及解析(20200921053238)

高中物理必修一知识点运动学问题是力学部分的基础之一，在整个力学中的地位是非常重要的，本章是讲运动的初步概念，描述运动的位移、速度、加速度等，贯穿了几乎整个高中物理内容，尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多，但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现，且要求较高，它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。第一章运动的描述专题一：描述物体运动的几个基本本概念 ◎ 知识梳理 1．机械运动：一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等形式。 2 ．参考系：被假定为不动的物体系。对同一物体的运动，若所选的参考系不同，对其运动的描述就会不同，通常以地球为参考系研究物体的运动。 3 ．质点：用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时，为使问题简化，而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据，如：公转的地球可视为质点，而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。 ' 物体可视为质点主要是以下三种情形： (1) 物体平动时； (2) 物体的位移远远大于物体本身的限度时； (3) 只研究物体的平动，而不考虑其转动效果时。 4 ．时刻和时间 (1) 时刻指的是某一瞬时，是时间轴上的一点，对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量，通常说的“2 秒末”，“速度达2m/s 时”都是指时刻。 (2) 时间是两时刻的间隔，是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量．通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5 ．位移和路程 (1) 位移表示质点在空间的位置的变化，是矢量。位移用有向线段表示，位移的大小等于有向线段的长度，位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时，可用带有正负号的数值表示位移，取正值时表示其方向与规定正方向一致，反之则相反。 (2) 路程是质点在空间运动轨迹的长度，是标量。在确定的两位置间，物体的路程不是唯一的，它与质点的具体运动过程有关。 (3) 位移与路程是在一定时间内发生的，是过程量，二者都与参考系的选取有关。一般情况下，位移的大小并不等于路程，只有当质点做单方向直线运动时，二者才相等。6．速度 (1) ．速度：是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2) ．瞬时速度：运动物体经过某一时刻或某一位置的速度，其大小叫速率。 (3) ．平均速度：物体在某段时间的位移与所用时间的比值，是粗略描述运动快慢的。 ①平均速度是矢量，方向与位移方向相同。第 1 页共28 页

第一章学案2步步高高中物理必修二

学案2运动的合成与分解 [目标定位] 1.知道什么是运动的合成与分解，理解合运动与分运动等有关物理量之间的关系.2.会确定互成角度的两分运动的合运动的运动性质.3.会分析小船渡河问题. 一、位移和速度的合成与分解 [问题设计] 1.如图1所示，小明由码头A出发，准备送一批货物到河对岸的码头B.他驾船时始终保持船头指向与河岸垂直，但小明没有到达正对岸的码头B，而是到达下游的C处，此过程中小船参与了几个运动？图1 答案小船参与了两个运动，即船垂直河岸的运动和船随水向下的漂流运动. 2.小船的实际位移、垂直河岸的位移、随水向下漂流的位移有什么关系？答案如图所示，实际位移(合位移)和两分位移符合平行四边形定则. [要点提炼] 1.合运动和分运动 (1)合运动和分运动：一个物体同时参与两种运动时，这两种运动叫做分运动，而物体的实际运动叫做合运动. (2)合运动与分运动的关系 ①等时性：合运动与分运动经历的时间相等，即同时开始，同时进行，同时停止. ②独立性：一个物体同时参与了几个分运动，各分运动独立进行、互不影响，因此在研究某个分运动时，就可以不考虑其他分运动，就像其他分运动不存在一样. ③等效性：各分运动的相应参量叠加起来与合运动的参量相同.

2.运动的合成与分解 (1)已知分运动求合运动叫运动的合成；已知合运动求分运动叫运动的分解. (2)运动的合成和分解指的是位移、速度、加速度的合成和分解.位移、速度、加速度合成和分解时都遵循平行四边形定则. 3.合运动性质的判断分析两个直线分运动的合运动的性质时，应先根据平行四边形定则，求出合运动的合初速度v 0和合加速度a ，然后进行判断. (1)判断是否做匀变速运动 ①若a ＝0时，物体沿合初速度v 0的方向做匀速直线运动. ②若a ≠0且a 恒定时，做匀变速运动. ③若a ≠0且a 变化时，做非匀变速运动. (2)判断轨迹的曲直 ①若a 与初速度共线，则做直线运动. ②若a 与初速度不共线，则做曲线运动. 二、小船渡河问题 1.最短时间问题：可根据运动等时性原理由船对静水的分运动时间来求解，由于河宽一定，当船对静水速度v 1垂直河岸时，如图2所示，垂直河岸方向的分速度最大，所以必有t min ＝d v 1 . 图2 2.最短位移问题：一般考察水流速度v 2小于船对静水速度v 1的情况较多，此种情况船的最短航程就等于河宽d ，此时船头指向应与上游河岸成θ角，如图3所示，且cos θ＝v 2 v 1；若v 2＞ v 1，则最短航程s ＝v 2v 1d ，此时船头指向应与上游河岸成θ′角，且cos θ′＝v 1 v 2 . 图3 三、关联速度的分解绳、杆等连接的两个物体在运动过程中，其速度通常是不一样的，但两者的速度是有联系的(一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等)，我们称之为“关联”速度.解决此类问题的一般

(人教版)高中物理必修二(全册)精品分层同步练习汇总

（人教版）高中物理必修二（全册）精品同步练习汇总分层训练·进阶冲关 A组基础练(建议用时20分钟) 1.(2018·泉州高一检测)关于运动的合成和分解,下列说法中正确的是 (C) A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和 B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动 C.合运动和分运动具有等时性 D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动

2.(2018·汕头高一检测)质点在水平面内从P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列选项正确的是(D) 3.一只小船渡河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于河岸;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船相对于静水的初速度大小均相同、方向垂直于河岸,且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定 (D) A.船沿AD轨迹运动时,船相对于静水做匀加速直线运动 B.船沿三条不同路径渡河的时间相同 C.船沿AB轨迹渡河所用的时间最短 D.船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大 4.如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,设人匀速拉绳的速度为v0,绳某时刻与水平方向夹角为α,则小船的运动性质及此时刻小船的水平速度v x为(A)

A.小船做变速运动,v x= B.小船做变速运动,v x=v0cos α C.小船做匀速直线运动,v x= D.小船做匀速直线运动,v x=v0cosα B组提升练(建议用时20分钟) 5.(2018·汕头高一检测)质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动,已知该物体在互相垂直方向上两分运动的速度-时间图象分别如图所示,则下列说法正确的是(D) A.2 s末质点速度大小为7 m/s B.质点所受的合外力大小为3 N C.质点的初速度大小为5 m/s D.质点初速度的方向与合外力方向垂直 6.(多选)在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( B、D )

人教版高中物理必修一

2015-2016学年高中物理人教版必修一第二章《匀变速直线运动的研究》强化模拟训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题 1．在平直公路上，汽车以10m/s的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后6s内汽车的位移大小为 A．12mB．14mC．25mD．96m 2．雨滴从高空下落，由于空气的阻力，其加速度不断减小，直到为零，在此过程中雨滴的运动情况是（） A．速度不断减小，加速度为零时，速度为零 B．速度一直保持不变 C．速度不断增加，加速度为零时，速度达到最大 D．速度的变化率越来越大 3．甲乙两个物体在同一时刻沿同一直线运动，他们的速度时间图象如图所示，下列有关说法正确的是（） A．在4s﹣6s内，甲、乙两物体的加速度大小相等；方向相反 B．前6s内甲通过的路程更大 C．前4s内甲乙两物体的平均速度相等 D．甲乙两物体一定在2s末相遇 4．伽利略在研究运动的过程中，创造了一套科学方法，如下框所示，其中方框4中的内容是

A．提出猜想B．形成理论 C．实验检验D．合理外推 5．甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v一t图像如图所示，下列说法正确的是 A．乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动 B．t2时刻，乙物体追上甲 C．t l时刻，两者相距最远 D．0～t2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大 6．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述中错误的是（） A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法B．牛顿进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论 C．由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就，所以被称为能“称量地球质量”的人 D．根据速度定义式 x v t ? = ? ，当t?非常非常小时， x t ? ? 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 7．如图所示,三角体由两种材料拼接而成,BC界面平行底面DE,两侧面与水平面夹角分别为30°和60°。已知物块从A静止下滑,加速至B匀速至D;若该物块静止从A沿另一侧面下滑, 则有（） A．通过C点的速率等于通过B点的速率 B．AB段的运动时间大于AC段的运动时间 C．将加速至C匀速至E D．一直加速运动到E,但AC段的加速度比CE段小计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应的时刻 /s 0．1 0．2 0．3 0．4 0．5 0．6 通过计数时的速度/ 44．0 62．0 81．0 100．0 110．0 168．0

人教版高中物理必修一 .docx

鼎尚高中物理学习材料（鼎尚**整理制作） 2015-2016学年高中物理人教版必修一第二章《匀变速直线运动的研究》强化模拟训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题 1．在平直公路上，汽车以10m/s的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后6s内汽车的位移大小为 A．12m B．14m C．25m D．96m 2．雨滴从高空下落，由于空气的阻力，其加速度不断减小，直到为零，在此过程中雨滴的运动情况是（） A．速度不断减小，加速度为零时，速度为零 B．速度一直保持不变 C．速度不断增加，加速度为零时，速度达到最大 D．速度的变化率越来越大 3．甲乙两个物体在同一时刻沿同一直线运动，他们的速度时间图象如图所示，下列有关说法正确的是（） A．在4s﹣6s内，甲、乙两物体的加速度大小相等；方向相反 B．前6s内甲通过的路程更大 C．前4s内甲乙两物体的平均速度相等 D．甲乙两物体一定在2s末相遇 4．伽利略在研究运动的过程中，创造了一套科学方法，如下框所示，其中方框4中的内容是

A．提出猜想 B．形成理论 C．实验检验 D．合理外推 5．甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v一t图像如图所示，下列说法正确的是 A．乙物体先向负方向运动，t1时刻以后反向向正方向运动 B．t2时刻，乙物体追上甲 C．t l时刻，两者相距最远 D．0～t2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大 6．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述中错误的是（） A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法B．牛顿进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论 C．由于牛顿在万有引力定律方面的杰出成就，所以被称为能“称量地球质量”的人 D．根据速度定义式 x v t ? = ? ，当t?非常非常小时， x t ? ? 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法 7．如图所示,三角体由两种材料拼接而成,BC界面平行底面DE,两侧面与水平面夹角分别为30°和60°。已知物块从A静止下滑,加速至B匀速至D;若该物块静止从A沿另一侧面下滑, 则有（） A．通过C点的速率等于通过B点的速率 B．AB段的运动时间大于AC段的运动时间 C．将加速至C匀速至E D．一直加速运动到E,但AC段的加速度比CE段小 8．在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下计数点序号 123456 计数点对应的时刻 /s 0．10．20．30．40．50．6 通过计数时的速度/ （cm/s） 44．062．081．0100．0110．0168．0 为了算出加速度,最合理的方法是（）

人教版高中物理必修二高一导学案.docx

高中物理学习材料高一物理导学案主备人：赵红梅 2015年4月16日学生姓名：班级：第六章万有引力与航天测试题一、单项选择题 1．在物理学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是( ) A．开普勒进行了“月—地检验”，得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论 B．哥白尼提出“日心说”，发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律 C．第谷通过对天体运动的长期观察，发现了行星运动三定律 D．牛顿发现了万有引力定律 2. 不可回收的航天器在使用后，将成为太空垃圾．如图1所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图，对此有如下说法，正确的是( ) A．离地越低的太空垃圾运行周期越大 B．离地越高的太空垃圾运行角速度越小 C．由公式v＝gr得，离地越高的太空垃圾运行速率越大 D．太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞 3．已知引力常量G，在下列给出的情景中，能根据测量数据求出月球密度的是( ) A．在月球表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间t B．发射一颗贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船，测出飞船运行的周期T C．观察月球绕地球的圆周运动，测出月球的直径D和月球绕地球运行的周期T D．发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星，测出卫星离月球表面的高度H和卫星的周期T 4. “嫦娥”一号探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200 km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图2所示．之后，卫星在P点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200 km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动．用T1、T2、鑫达捷图2

人教版高中物理必修一知识点大全

人教版高中物理必修一知识点大全 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）必修一知识点大全 1．参考系 ⑴定义：在描述一个物体的运动时，选来作为标准的假定不动的物体，叫做参考系。 ⑵对同一运动，取不同的参考系，观察的结果可能不同。 ⑶运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准，如果没有特别指明，都是取地面为参考系。 2．质点 ⑴定义：质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。 ⑵质点是物理学中一个理想化模型，能否将物体看作质点，取决于所研究的具体问题，而不是取决于这一物体的大小、形状及质量，只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小，可以将其形状和大小忽略时，才能将物体看作质点。 ⑴物体可视为质点的主要三种情形： ①物体只作平动时； ②物体的位移远远大于物体本身的尺度时； ③只研究物体的平动，而不考虑其转动效果时。 3．时间与时刻 ⑴时刻：指某一瞬时，在时间轴上表示为某一点。

⑵时间：指两个时刻之间的间隔，在时间轴上表示为两点间线段的长度。 ⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应，时间与物体运动过程中的位移（或路程）相对应。 4．位移和路程 ⑴位移：表示物体位置的变化，是一个矢量，物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段，其大小就是此线段的长度，方向从初位置指向末位置。 ⑵路程：路程等于运动轨迹的长度，是一个标量。当物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。 5．速度、平均速度、瞬时速度 ⑴速度：是表示质点运动快慢的物理量，在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值，速度是矢量，它的方向就是物体运动的方向。 ⑵平均速度：物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度，即t v x =，平均速度是矢量，其方向就是相应位移的方向。 ⑶瞬时速度：运动物体经过某一时刻（或某一位置）的速度，其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。 6．加速度 ⑴加速度是描述物体速度变化快慢的的物理量，是一个矢量，方向与速度变化的方向相同。 ⑵做匀速直线运动的物体，速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度，即t v v t v a 0-=??= ⑶对加速度的理解要点：

高中物理必修2全册精品学案(含答案)

第五章曲线运动 1 曲线运动学习目标 1.知道曲线运动是一种变速运动,知道曲线运动的位移和瞬时速度的方向,会利用矢量合成分解知识求位移、速度的大小. 2.能在曲线运动轨迹上画出各点的速度方向. 3.经历物体做曲线运动的探究过程,用牛顿第二定律分析曲线运动条件,掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系. 自主探究 1.描述物体运动的物理量、、.矢量合成和分解遵循. 2.曲线运动的定义:. 3.曲线运动速度方向:. 4.合运动与分运动的定义及特点: 定义: . 特点: (1)独立性:分运动之间互不相干,它们按各自规律运动,彼此互不影响. (2)等时性:各个分运动与合运动总是同时发生,同时结束,经历的时间相等. (3)等效性:各个分运动叠加的效果与合运动相同. (4)相关性:分运动的性质决定合运动的性质和轨迹. 5.物体做曲线运动的条件:,合力与运动轨迹弯曲情况之间的关系为. 6.曲线运动特点:,是速运动.其速度方向为运动轨迹上该点的方向. 合作探究一、曲线运动的定义观看教学课件,总结你看到的这几种运动有什么共同特点? 运动轨迹是的运动叫做曲线运动. 二、曲线运动的位移质点做曲线运动时的位移矢量演示:将一粉笔头水平抛出,观察粉笔头的运动轨迹,并思考如何确定粉笔头在一段时间内的位移.试写出粉笔头在任意时刻的位移大小和方向表达式.

大小:l= 方向: 三、曲线运动的速度速度方向探究: 1.观看教学课件砂轮打磨刀具,水滴从伞边缘甩出,仔细观察演示实验,分析墨滴从陀螺边缘甩出后形成的轨迹,得出曲线运动速度方向. 2.若物体运动的轨迹不是圆周,而是一般的曲线,那么怎样确定做曲线运动的物体经过某一位置时或在某一时刻的速度方向? 3.物体做曲线运动时,速度方向时刻发生变化,所以曲线运动一定是变速运动,对吗? 课堂小结:. 针对训练: 1.如图所示,质点沿曲线运动,先后经过A、B、C、D四点,试在图中画出各点速度方向. 2.教材问题与练习第3题. 3.利用矢量合成、分解法则求质点曲线运动的速度. v=方向: 四、实例分析利用运动合成分解知识自己动手处理质点在平面内运动. 演示:红蜡块在平面内的运动. (1)演示蜡块沿玻璃管匀速上升速度v1. (2)演示蜡块随玻璃管水平匀速运动速度v2. (3)演示玻璃管水平匀速运动的同时,蜡块沿玻璃管匀速上升. 明确合运动、分运动及它们之间的关系. 求:蜡块的位置蜡块的位移

2021新人教版高中物理必修2全册复习教学案

高中物理必修2(新人教版)全册复习教学案内容简介:包括第五章曲线运动、第六章万有引力与航天和第七章机械能守恒定律，具体可以分为，知识网络、高考常考点的分析和指导和常考模型规律示例总结，是高一高三复习比较好的资料。一、第五章曲线运动 (一)、知识网络 (二)重点内容讲解 1、物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动，曲线运动的条件可从两个角度来理解:(1)从运动学角度来理解；物体的加速度方向不在同一条直线上；(2)从动力学角度来理解:物体所受合力的方向与物体的速度方向不在一条直线上。曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向，曲线运动是一种变速运动。曲线运动是一种复杂的运动，为了简化解题过程引入了运动的合成与分解。一个复杂的运动可根据运动的实际效果按正交分解或按平行四边形定则进行分解。合运动与分运动是等效替代关系，它们具有独立性和等时性的特点。运动的合成是运动分解的逆运算，同样遵循曲线运动

平等四边形定则。 2、平抛运动平抛运动具有水平初速度且只受重力作用，是匀变速曲线运动。研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解，将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。其运动规律为:(1)水平方向:a x =0，v x =v 0，x= v 0t 。 (2)竖直方向:a y =g ，v y =gt ，y= gt 2 /2。 (3)合运动:a=g ，2 2y x t v v v += ，22y x s +=。v t 与v 0方向夹角为θ，tan θ= gt/ v 0， s 与x 方向夹角为α，tan α= gt/ 2v 0。平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点的竖直高度来决定，即g h t 2= ，与v 0无关。水平射程s= v 0 g h 2。 3、匀速圆周运动、描述匀速圆周运动的几个物理量、匀速圆周运动的实例分析。正确理解并掌握匀速圆周运动、线速度、角速度、周期和频率、向心加速度、向心力的概念及物理意义，并掌握相关公式。圆周运动与其他知识相结合时，关键找出向心力，再利用向心力公式F=mv 2/r=mr ω2 列式求解。向心力可以由某一个力来提供，也可以由某个力的分力提供，还可以由合外力来提供，在匀速圆周运动中，合外力即为向心力，始终指向圆心，其大小不变，作用是改变线速度的方向，不改变线速度的大小，在非匀速圆周运动中，物体所受的合外力一般不指向圆心，各力沿半径方向的分量的合力指向圆心，此合力提供向心力，大小和方向均发生变化；与半径垂直的各分力的合力改变速度大小，在中学阶段不做研究。对匀速圆周运动的实例分析应结合受力分析，找准圆心的位置，结合牛顿第二定律和向心力公式列方程求解，要注意绳类的约束条件为v 临=gR ，杆类的约束条件为v 临=0。 (三)常考模型规律示例总结 1.渡河问题分析小船过河的问题,可以小船渡河运动分解为他同时参与的两个运动,一是小船相对水的运动(设水不流时船的运动,即在静水中的运动),一是随水流的运动(水冲船的运动,等于水流的运动),船的实际运动为合运动. 例1:设河宽为d,船在静水中的速度为v 1,河水流速为v 2 ①船头正对河岸行驶,渡河时间最短,t 短= 1 v d ②当 v 1> v 2时,且合速度垂直于河岸,航程最短x 1=d 当 v 1< v 2时,合速度不可能垂直河岸,确定方法如下: 如图所示,以 v 2矢量末端为圆心;以 v 1矢量的大小为半径画弧,从v 2矢量的始端向圆弧作切线,则合速度沿此切线航程最短, 由图知: sin θ=2 1v v

打包下载(含28套)人教版高中物理必修1【全册】学案汇总

（共28套78页）人教版高中物理必修1（全册）精品学案汇总 §1.1 质点参考系和坐标系

【学习目标】1、理解质点的定义，知道质点是一个理想化的物理模型. 初步体会物理模型在探索自然规律中的作用. 2、知道物体看成质点的条件. 3、理解参考系的概念，知道在不同的参考系中对同一个运动的描述可能是不同的. 4、理解坐标系的概念，会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化. 【学习重点】质点概念的理解【学习难点】物体看成质点的条件、不同参考系描述物体运动的关系【学习流程】【自主先学】 1、什么是机械运动？ 2、物理学中的“质点”与几何学中的“点”有何区别？ 3、什么是运动的绝对性？什么是运动的相对性？【组内研学】 ●为什么要引入“质点”概念？（阅读P9～10） 1、定义：叫质点. 讨论一：在研究下列问题时，加点的物体能否看成质点？地球．．通过桥梁的时间、火车．．从上海到北京的运动时间、轮船在海．．的自转、火车．．的公转、地球里的位置 2、物体可以看成“质点”的条件： . 3、“质点”的物理意义：. 【交流促学】讨论：下列各种运动的物体中，在研究什么问题时能被视为质点？ A．做花样滑冰的运动员B．运动中的人造地球卫星 C．投出的篮球D．在海里行驶的轮船请说一说你的选择和你的理由？小结：⑴将实际物体看成“质点”是一种什么研究方法？ ⑵哪些情况下，可以将实际物体看作“质点”处理？【组内研学】 ●为什么要选择“参考系”？（阅读P10和插图1.1-3）讨论二：⑴书P11“问题与练习”第1题；⑵插图1.1- 4什么现象？说明了什么？ 1、定义：叫参考系. 2、你对参考系的理解： ⑴

人教版高中物理必修一公式大全

人教版高中物理必修1公式大全一．匀变速直线运动 1．匀变速直线运动的六个基本公式 ①0 t a t v v -= ②0t v v at =+ ③0 2t V v v += ④02t v v S v t t +=?=? ⑤2012 S v t at =+ ⑥2202t v v aS -= 2．初速度为0的匀变速直线运动的特点 ①从运动开始计时，t 秒末、2t 秒末、3t 秒末、…、n t 秒末的速度之比等于连续自然数之比：v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n ． ②从运动开始计时，前t 秒内、2t 秒内、3t 秒内、…、n t 秒内通过的位移之比等于连续自然数的平方之比：s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝12∶22∶32∶…∶n 2． ③从运动开使计时，任意连续相等的时间内通过的位移之比等于连续奇数之比：s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝1∶3∶5∶…∶（2n －1）． ④通过前s 、前2s 、前3s …的用时之比等于连续的自然数的平方根之比：t 1∶t 2∶t 3∶…t n ＝1∶2∶3∶…∶n ． ⑤从运动开始计时，通过任意连续相等的位移所用的时间之比为相邻自然数的平方根之差的比：t 1∶t 2∶t 3∶…t n ＝1∶)12(－∶)23(－∶)1(－－n n 3．自由落体运动的特点(00,v a g ==) ①t v gt = ②212h gt = ③22t v gh = ④ 4．匀变速其他推导公式 ①中间时刻速度：0 22t t v v s v v t +=== ②中间位移速度：2 s v =③任意连续相等时间T 内位移差：21n n s s aT --= 任意连续相等时间kT 内位移差：2n n k s s kaT --= 二、力学

第二章学案2步步高高中物理必修二

学案2匀速圆周运动的向心力和向心加速度 [目标定位]1.理解向心力的概念及其表达式的含义.2.知道向心力的大小与哪些因素有关，并能用来进行计算.3.知道向心加速度和线速度、角速度的关系，能够用向心加速度公式求解有关问题. 一、什么是向心力 [问题设计] 分析图1甲、乙、丙中小球、地球和“旋转秋千”(模型)做匀速圆周运动时的受力情况，合力的方向如何？合力的方向与线速度方向有什么关系？合力的作用效果是什么？图1 答案甲图中小球受绳的拉力、水平地面的支持力和重力的作用，合力等于绳对小球的拉力；乙图中地球受太阳的引力作用；丙图中秋千受重力和拉力共同作用.三图中合力的方向都沿半径指向圆心且与线速度的方向垂直，合力的作用效果是改变线速度的方向. [要点提炼] 1.向心力：物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的合力就叫做向心力. 2.向心力的方向：总是沿着半径指向圆心，始终与线速度的方向垂直，方向时刻改变，所以向心力是变力. 3.向心力的作用：只改变线速度的方向，不改变线速度的大小. 4.向心力是效果力：向心力是根据力的作用效果命名的，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是它们的合力，或某个力的分力. 注意：向心力不是具有特定性质的某种力，任何性质的力都可以作为向心力，受力分析时不能添加向心力.

二、向心力的大小 [问题设计] 如图2所示，用手拉细绳使小球在光滑水平地面上做匀速圆周运动，在半径不变的的条件下，减小旋转的角速度感觉手拉绳的力怎样变化？在角速度不变的条件下增大旋转半径，手拉绳的力怎样变化？在旋转半径、角速度相同的情况下，换一个质量较大的铁球，拉力怎样变化？图2 答案变小；变大；变大. [要点提炼] 1.匀速圆周运动的向心力公式为F ＝m v 2r ＝mω2r ＝mr (2πT )2. 2.物体做匀速圆周运动的条件：合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，提供物体做圆周运动的向心力. 三、向心加速度 [问题设计] 做匀速圆周运动的物体加速度沿什么方向？若角速度为ω、半径为r ，加速度多大？根据牛顿第二定律分析. 答案由牛顿第二定律知：F 合＝ma ＝mω2r ，故a ＝ω2r ，方向与速度方向垂直，指向圆心. 1.定义：做匀速圆周运动的物体，加速度的方向指向圆心，这个加速度称为向心加速度. 2.表达式：a ＝v 2r ＝rω2＝4π2T 2r ＝ωv . 3.方向及作用：向心加速度的方向始终与线速度的方向垂直，只改变线速度的方向，不改变线速度的大小. 4.匀速圆周运动的性质：向心加速度的方向始终指向圆心，方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动. [延伸思考] 甲同学认为由公式a ＝v 2r 知向心加速度a 与运动半径r 成反比；而乙同学认为由公式a ＝ω2r 知向心加速度a 与运动半径r 成正比，他们两人谁的观点正确？说一说你的观点. 答案他们两人的观点都不正确.当v 一定时，a 与r 成反比；当ω一定时，a 与r 成正比.(a 与r 的关系图像如图所示)

新课标人教版高中高一物理必修一知识点总结归纳

物理（必修一）——知识考点考点一：时刻与时间间隔的关系时间间隔能展示运动的一个过程，时刻只能显示运动的一个瞬间。对一些关于时间间隔和时刻的表述，能够正确理解。如：第4s末、4s时、第5s初……均为时刻；4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。区别：时刻在时间轴上表示一点，时间间隔在时间轴上表示一段。考点二：路程与位移的关系位移表示位置变化，用由初位置到末位置的有向线段表示，是矢量。路程是运动轨迹的长度，是标量。只有当物体做单向直线运动时，位移的大小．．。．．等于路程。一般情况下，路程≥位移的大小

考点五：运动图象的理解及应用由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系，所以在解题的过程中被广泛应用。在运动学中，经常用到的有x －t 图象和v —t 图象。 1. 理解图象的含义：（1）x －t 图象是描述位移随时间的变化规律（2）v —t 图象是描述速度随时间的变化规律 2. 明确图象斜率的含义：（1） x －t 图象中，图线的斜率表示速度（2） v —t 图象中，图线的斜率表示加速度考点一：匀变速直线运动的基本公式和推理 1. 基本公式： (1) 速度—时间关系式：at v v +=0 (2) 位移—时间关系式：202 1at t v x + = (3) 位移—速度关系式：ax v v 22 02=- 三个公式中的物理量只要知道任意三个，就可求出其余两个。利用公式解题时注意：x 、v 、a 为矢量及正、负号所代表的是方向的不同。解题时要有正方向的规定。 2. 常用推论：（1）平均速度公式：()v v v += 02 1 （2）一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：()v v v v t += =02 2 1 （3）一段位移的中间位置的瞬时速度：2 2 202 v v v x += （4）任意两个连续相等的时间间隔（T ）内位移之差为常数（逐差相等）： ()2aT n m x x x n m -=-=? 考点二：对运动图象的理解及应用 1. 研究运动图象：（1）从图象识别物体的运动性质（2）能认识图象的截距（即图象与纵轴或横轴的交点坐标）的意义（3）能认识图象的斜率（即图象与横轴夹角的正切值）的意义（4）能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义（5）能说明图象上任一点的物理意义

(人教版)高中物理必修1全册教案

第一章第一节质点参考系和坐标系三维目标知识与技能１．认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。２．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。３．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。过程与方法１．体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性。情感态度与价值观１．认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然、勇于探索的精神。２．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。３．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。教学重点１．理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。２．在研究具体问题时，如何选取参考系。３．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。教学难点在什么情况下可以把物体看作质点。课时安排１课时教学过程导入我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最基本、最普遍的运动形式，那么什么是机械运动呢？请列举几个运动物体的例子。机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。新课教学一、物体和质点问题：选择以上一个较复杂的运动（例如鸟的飞行），我们如何描述它？引导学生分析：１．描述起来有什么困难？２．我们能不能把它当作一个点来处理？

人教版高中物理必修2学案第五章抛体运动的规律

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