5.4抛体运动的规律导学案-2020-2021学年高一下学期人教版（2019）物理必修第二册word版含答案

编辑排版人：丁继东 高一物理必修第二册导学案
抛体运动的规律
知识回顾
探究平抛运动特点的实验中得到了平抛水平方向分运动为 ；竖直方向分运动为 。
自由落体运动的基本公式：h= ;vy= ;2gh= 。
竖直上抛运动全程列式：x= ；v= 。
新课引入
平抛运动的速度
在研究直线运动时，为了得到物体的 的关系，要先分析物体 ，
由合力求出物体的 ，进而得到物体的 关系。关于平抛运动，我们仍然可以遵循这样的思路，只是要在 的两个方向上分别研究。
平抛运动一般以 为原点，以 的方向为x轴方向，
的方向为y轴方向，建立直角坐标系，请你在下图建立直角坐标系。
由于平抛运动的物体只受 ，所以x方向的分力是，根据 ，物体在x方向的加速度是 。开始时，初速度 且为v0，所以x方向有vx= 。
平抛物体受到的 力方向 ，即沿y轴方向，应用 ，得到mg= ，所以a= ，即物体在y轴方向的加速度等于 。物体的初速度v0沿 ，它在y方向的分速度是 ，所以vy= 。请将图中A点的速度v分解成两个分速度vx、vy，由数学知识求得v= ；
方向tanθ= 。
将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少？不计空气阻力，g取10m/s2。
分析：（1）请在图中建立直角坐标系
（2）对物体进行受力分析，并画出落地时的速度方向
（3）分速度vx= m/s；竖直方向的分速度vy怎么求？
（4）落地时的速度v= = m/s，它与水平方向的夹角的正切值tanθ= 。
二、平抛运动的位移与轨迹
1、平抛运动x方向做 运动，所以x= ；
2、平抛运动y方向做 运动，所以y= ；
3、物体的位置是用它的坐标x、y描述的，因此物体的位置和位移可以由 确定物体的轨迹方程也可以由 确定，从1的表达式可解出t= ，代入2式，得到y= ；式子中g、v0为常量，因此根据数学知识可知，它的图像是一条 。即平抛运动轨迹是 的一部分。位移偏转角tanα= =
例二、某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以v0=2m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=2m，空气阻力忽略不计，g取10m/s2。
求小球下落的时间。
求小球释放点与落地点之间的水平距离。
分析：（1）请自行画图并建立直角坐标系
（2）对其受力分析，判断运动类型
X方向做 运动，vx= m/s；y方向做 运动，h=
进而推出t= = s。
水平位移= = m
由此例题可知平抛运动的时间由 决定。
三、一般抛体运动
1、如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方，它的受力情况与平抛运动 ，在水平方向 ，加速度是 ，在竖直方向受 ，加速度是 。如果斜抛物体的初速度v0与水平方向的夹角为θ，则水平方向的分速度v0x=
，竖直方向分速度v0y= 。
如图为斜抛运动轨迹，请仿照平抛的解决方法推导斜抛相关公式
课堂练习1、用m、v0、h分别表示平抛运动物体的质量、初速度和抛出点离水平地面的高度，不考虑空气阻力，以下物理量是由上述哪个或哪几个物理量决定的？为什么？
练习二：某个质量为m的物体在从静止开始下落的过程中，除了重力之外还受到水平方向大小，方向都不变的力F的作用。
求它在时刻t的水平分速度和竖直分速度
建立适当的坐标系，写出这个坐标系中代表物体运动轨迹的关系式。这个物体的运动轨迹是怎样的？
板书整理——只是要点
平抛运动的规律
平抛运动的速度
平抛运动的位移