1.4 斜抛运动(选学) 学案(教科版必修2).doc

1.4 斜抛运动（选学） [学习目标定位] 1.知道斜抛运动，知道斜抛运动又可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的抛体运动.2.通过实验探究斜抛运动的射高和射程跟速度和抛射角的关系，并能将所学知识应用到生产和生活中． 一、斜抛运动 1．斜抛运动的定义：不考虑空气的阻力时，一个物体沿斜向抛出后的运动，叫做斜抛运动．斜抛运动的轨迹是一条抛物线． 2．斜抛运动的特点：水平方向上为匀速直线运动，竖直方向上为竖直上抛运动． 3．斜抛运动的射程：当抛射角一定时，初速度越大，射程越大；当初速度一定时，抛射角为45°时，射程最大． 二、空气阻力对斜抛运动的影响 在物体实际斜抛运动的过程中，轨迹不再是理论上的抛物线，这种实际的抛体运动曲线通常称为弹道. 一、斜抛运动 [问题设计] 对于斜上抛运动，其轨迹如图1所示，设在坐标原点以初速度v0沿与x轴(水平方向)成θ角的方向将物体抛出，此时，可以将物体的斜抛运动分解为沿水平方向(x轴方向)和竖直方向(y轴方向)的两个运动． 图1 请你根据两个方向上的分运动，分析两个方向分运动的规律． 答案　因物体在水平方向不受外力，所以ax＝0，物体在竖直方向只受重力作用，所以ay＝－g(取竖直向上为正方向)．同时，物体沿水平方向的初速度为v0x＝v0cos θ，沿竖直方向的初速度为v0y＝v0sin θ. 所以物体沿水平和竖直两个方向的分运动规律为 水平方向：x＝v0xt＝v0tcos θ，vx＝v0x＝v0cos θ. 竖直方向：y＝v0yt－gt2/2＝v0sin θ·t－gt2/2，vy＝v0y－gt＝v0sin θ－gt. [要点提炼] 1．斜抛运动的性质：由于斜抛运动的加速度是重力加速度，且与速度方向有夹角，因此，斜抛运动是匀变速曲线运动． 2．斜上抛运动的轨迹为抛物线． 3．斜上抛运动的研究方法：采用运动的合成与分解的方法． 水平方向：物体不受外力，以初速度v0x＝v0cos_θ做匀速直线运动． 竖直方向：受重力作用，加速度为g，以初速度v0y＝v0sin_θ做竖直上抛运动． 4．斜上抛运动的轨迹、运动的速度、位移和时间具有对称性． 二、斜抛运动的射程和射高 [问题设计] 1．一炮弹以初速度v0斜向上方飞出炮筒，初速度与水平方向夹角为θ，请根据图2求解炮弹在空中飞行时间、射高和射程． 图2 答案　先建立直角坐标系，将初速度v0分解为：v0x＝v0cos θ，v0y＝v0sin θ 飞行时间：t＝＝ 射高：Y＝＝ 射程：X＝v0cos θ·t＝＝ 可见，给定v0，当θ＝45°时，射程达到最大值Xmax＝. 2．由射程的表达式，讨论影响射程的因素有哪些？ 答案　射程X＝，由此可以看出射程的大小与初速度和抛射角有关． [要点提炼] 1．落点与抛出点在同一水平面上时的飞行时间：t＝. 2．射高：Y＝＝. 3．落点与抛出点在同一水平面上时的射程 X＝v0x·t＝v0cos θ·＝. 4．影响射程的因素 (1)当θ一定，v0越大，射程越大． (2)当v0大小一定，θ＝45°时射程最大，当θ45°时，射程随θ增大而减小；θ45°时，射程随θ减小而减小． 一、对斜抛运动的理解 例1　关于斜抛运动，下列说法中正确的是(　　) A．物体抛出后，速度增大，加速度减小 B．物体抛出后，速度先减小，再增大 C．物体抛出后，沿着轨迹的切线方向，先做减速运动，再做加速运动，加速度始终沿着切线方向 D．斜抛物体的运动是匀变速曲线运动 解析　斜抛物体的运动水平方向是匀速直线运动，竖直方向是竖直上抛或竖直下抛运动，抛出后只受重力作用，故加速度恒定．若是斜上抛则竖直分速度先减小后增大，若是斜下抛则竖直分速度一直增大，故A、B、C选项错误．由于斜抛运动的物体只受重力的作用且与初速度方向不共线，故做匀变速曲线运动，D项正确． 答案　D 针对训练　斜抛运动与平抛运动相比较，相同的是(　　) A．都是匀变速曲线运动 B．平抛是匀变速曲线运动，而斜抛是非匀变速曲线运动 C．都是加速度逐渐增大的曲线运动 D．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛是速度一直减小的曲线运动 答案　A 解析　平抛运动与斜抛运动的共同特点是它们都以一定的初速度抛出后，只受重力作用．合外力为G＝mg，根据牛顿第二定律可以知道平抛运动和斜抛运动的加速度都是恒定不变的，大小为g，方向竖直向下，都是匀变速运动．它们不同的地方就是平抛运动是水平抛出、初速度的方向是水平的，斜抛运动有一定的抛射角，可以将它分解成水平分速度和竖直分速度，也可以将平抛运动看成是特殊的斜抛运动(抛射角为0°)．平抛运动和斜抛运动初速度的方向与加速度的方向不在同一条直线上，所以它们都是匀变速曲线运动，B、C错，A正确．平抛运动的速率一直在增大，斜抛运动的速率可能先减小后增大，也可能一直增大，D错． 二、斜抛运