高中物理第一章抛体运动4斜抛运动教案2教科版必修2.docx
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高中物理第一章抛体运动4斜抛运动教案2教科版必修2
第4节斜抛运动
[教学资源]
1．教具：
玩具篮球及蓝框、玩具水枪、自制抛射仪（飞镖）、乒乓球、铁架台、细线、细玻璃容器、红墨水、一端带有软木塞的软管（长约1米）、演示用量角器、刻度尺（木米尺）、铁架台、水槽、1.25升的矿泉水瓶若干个、小口径管口滴管、铁夹子、水。
2．硬件支持：
计算机、投影仪。
3．视频录像、教学演示课件。
4．普通高中课程标准实验教科书物理（必修2）
[教学流程图]
导出斜抛规律公式
对比平抛知识理论推导
[教学过程设计]
一、创设情境引入新课
[新课教学]
二、由平抛运动分析方法引导学生推导斜抛规律公式
回顾：
前面已学过的平抛运动也是曲线运动，我们是用什么方法来研究、分析的？
（化曲为直、运动的独立性、等时性）
讲述：
根据运动的独立性，把平抛运动正交分解为沿水平方向的匀速直线运动和沿竖直方向的自由落体运动。
平抛运动：
当物体初速度水平且仅受重力作用时的运动，被称为平抛运动。
平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动这两个分运动。
引导学生对小球沿水平方向及竖直方向受力及所做的运动进行分析。
[板书]
斜抛运动分解为:
水平方向——不受力：
匀速直线运动
竖直方向——只受重力：
竖直上抛运动
引导学生推导出速度公式和位移公式来描述斜抛运动规律。
分析归纳得出：
1物体抛出方向与X轴正方向之间的夹角称为抛射角，用θ表示。
小球能达到的最大高度（h）叫做射高；
从抛出点到落地点的水平距离（s）叫做射程。
2斜抛运动物体在水平方向不受力，以水平初速度VX做匀速直线运动；在竖直方向有方向向上的初速度vy，且受到重力的作用，因此做初速度为vy的竖直上抛运动。
3斜抛运动曲线是一条对称的曲线。
[板书]3.
（拓展）：
从公式中可看出：
当vy=0时，小球达到最高点，所用时间
；
小球自最高点自由落下所需时间，与上升到最高点所需时间相等，因此小球飞行时间为
。
（可视学生情况适当拓展。
）
三、学生探究活动（本节课重点。
注意引导和控制探究过程的发散性设计方案）
为了进一步定性分析斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度v0、抛射角θ的关系，请同学们用实验进行探究。
（介绍提供的仪器并提问设计思路）：
在实验中采用控制变量法，即先保持抛射角θ不变，探究射高、射程与初速度的关系；再保持初速度v0不变，探究射高、射程与抛射角的关系。
（引导提问：
如何保证探究过程中相应的量不变？
）
探究实验一：
探究射高、射程与初速度的关系。
学生三人为一组探究射高和射程与初速度和抛射角的关系：
探究过程
1.探究射高h和射程s与初速度v0的关系：
对照课本方案可改进
（1）细玻璃容器内装有水，滴入几滴红墨水，用橡皮塞塞紧容器口，倒置于铁架台上；用注射针头连接软管组成喷水嘴，再与细玻璃容器相接。
（2）将木尺、量角器及喷水嘴固定在铁架台上，（喷水口与水平木尺等高，且尽量让容器口离固定点远点）在木尺末端的地面上放一水槽，如图所示。
（3）保持喷水嘴方向不变，即抛射角不变，观察随着容器中水位的降低，喷出水流的初速度减小，水流的射程、射高的变化。
s
h
θ
实验现象：
水流的射程和射高都变小。
试验结论：
（学生：
）
2.探究射高h和射程s与抛射角θ的关系。
（1）将实验一的细玻璃容器、软管、注射针头取下，换成：
事先已在底部开几个小孔的容积为1.25升的矿泉水瓶装满水，用连接有软管的软木塞塞紧后固定在铁架台上，软管的另一端连接着滴管作为喷水嘴，用一铁夹子夹住软管作为开关。
（如图所示）
（2）放开铁夹子，从小到大逐渐改变喷水嘴的与方向，观察水流的射程和射高的变化。
实验现象：
在抛射角小于450范围内，随着抛射角的增大，水流的射程增大，射高也增大；当抛射角等于450时，射程达到最大；当抛射角超过450，随着抛射角的增大，射程反而减小，射高仍增大；当抛射角等于900时，射程为0，而射高达到最大；抛射角等于300和等于600时，射程一样。
本次实验考虑到其准确度，可点明要求：
得到定性表述即可，不强调450的临界值问题
归纳实验结论：
斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度和抛射角都有关，且当初速度不变时，抛射角逐渐增大，射程逐渐变大到某一最大值后又会逐渐减小。
[板书]3.影响射高和射程的因素:
初速度、抛射角
四、介绍弹道曲线
当物体的初速度很大时，如射出的子弹、炮弹
，空气阻力的影响很大，既影响了射高，也影
响了射程，子弹或炮弹的运动轨迹不再是抛物
线，通常称为弹道曲线。
如图所示。
拓展：
在前面的探究实验中，我们所探究的是忽略空气阻力且抛体的抛掷点和落回点在同一水平线上，这种情况下射程是以抛射角为450时最大；如果抛体的抛掷点和落回点不在同一水平线上，比如在前面视频中看到的链球、铅球、铁饼、标枪，它们的投掷点都是离地面一段高度，当它们落回地面时，不再是抛射角为450时射程最大；不同的投掷类的最大射程的抛射角是不同的，比如推铅球为380~420、掷铁饼为300~350、抛链球为420~440。
五、问题讨论
1.在一次投篮游戏中，小河同学调整好力度，将球从A点向篮筐B投去，结果球如图所示划着一条弧线飞到篮筐后方，已知A、B等高，请问：
（1）下次再投时，他应如何调整？
（2）若保持力度不变，要把球投入篮筐，他有几种投法？
六、小结、作业：
1.斜抛运动是曲线运动，可以把斜抛运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。
2.斜抛运动的射高射程跟初速度和抛射角有关，思考运动时间、射高、射程的理论式推导。
七、板书设计：
斜抛运动
一斜抛运动
1定义：
抛射角θ、射高h、射程s
2规律：
水平：
不受力做匀速直线运动
竖直：
只受重力做竖直上抛运动
当vy=0时达最高点，
所以小球飞行时间为
。
二影响射高和射程的因素:
初速度、抛射角
三弹道曲线（空气阻力因素）
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．图甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图。
其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息。
如图乙所示的是一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈L上且使铁芯穿过其中，闭合开关S的瞬间，套环将立刻跳起。
对以上两个实例的理解正确的是
A．涡流探伤技术运用了电流的热效应，跳环实验演示了自感现象
B．能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料
C．以上两个实例中的线圈所连接的电源都必须是交流电源
D．以上两个实例中的线圈所连接的电源也可以都是稳恒电源
2．如图所示，绕月空间站绕月球做匀速圆周运动，航天飞机仅在月球引力作用下沿椭圆轨道运动，M点是椭圆轨道的近月点，为实现航天飞机在M点与空间站对接，航天飞机在即将到达M点前经历短暂减速后与空间站对接。
下列说法正确的是
A．航天飞机沿椭圆轨道运行的周期大于空间站的周期
B．航天飞机在对接前短暂减速过程中，机内物体处于完全失重状态
C．航天飞机与空间站对接前后机械能增加
D．航天飞机在对接前短暂减速过程中机械能不变
3．有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为
A．
B．
C．
D．
4．“月亮正加速远离地球!
后代没月亮看了。
”一项新的研究表明，月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象，潮汐力耗散地球的自转能量，降低地球的旋转速度，同时也导致月球正在以每年3.8cm的速度远离地球。
不考虑其他变化，则很多年后与现在相比，下列说法正确的是
A．月球绕地球做圆周运动的周期将减小
B．月球绕地球做圆周运动的线速度增大
C．地球同步定点卫星的高度增大
D．地球同步定点卫星的角速度增大
5．一物体运动的速度一时间图象如图所示．t轴上、下方曲线的形状完全相同，下列说法正确的是
A．t=1s时，物体的加速度最大
B．t=2s时，物体的加速度为零
C．物体前两秒的平均速度等于5m/s
D．物体前四秒的平均速度等于零
6．当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（）
A．
B．
C．
D．
二、多项选择题
7．一个质量m=1.0kg的物体，放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为
=0.2，当物体受到一个F=10N水平推力的作用时，在10s内推力的冲量大小为______N·s．
8．如图所示，整个空间充满竖直向下的匀强电场，一带正电的小球自A点由静止开始自由下落，到达B点时与绝缘弹簧接触，到达C点时弹簧被压缩至最短，然后被弹回。
若不计弹簧质量和空气阻力，在带电小球（小球带电量不变）下降运动过程中，下列判断中正确的是（）
A．运动过程中小球所受重力和弹力做功之和等于小球动能增加量
B．小球由B到C动能先增大后减小
C．小球在C点时加速度最大
D．小球由B到C的过程中，动能和弹簧弹性势能之和增大
9．如图，橡皮条一端固定在O'点，另一端系着中心有孔的小球，小球穿在固定的水平杆上，杆上O点在O'点正下方，橡皮条的自由长度等于OO'。
将小球拉至A点后无初速释放，小球开始运动，由于球与杆之间有摩擦，球向右运动的最远处为杆上B点。
在小球从A向B运动的过程中
A．在O点，小球的加速度为零
B．在A、O之间的某点，小球的动量最大
C．在O、B之间的某点，小球的动量最大
D．小球和橡皮条系统的机械能逐渐减小
10．一质量为m的小物块静置于粗糙水平地面上，在水平外力作用下由静止开始运动，小物块的加速度a随其运动距离x的变化规律如图所示。
已知小物块与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在小物块运动0～2L的过程中，下列说法正确的是
A．小物块在0～L内做匀变速直线运动，L～2L内做匀速运动
B．小物块运动至2L处的速度为
C．整个过程中水平外力做功为
D．小物块从L处运动至2L处所用的时间为
三、实验题
11．某同学用长度、粗细等完全相同的A、B、C三根弹簧（可能材料不同）来探究弹簧弹力与弹簧伸长关系，根据所测数据绘出了图所示伸长量x与拉力F关系图（A、C可认为重合），并将三弹簧制成了弹簧秤，请回答：
（1）弹簧A．C的劲度系数为_________
，B线上端成曲线是因为_________
（2）制成的三弹簧秤中，精确度较低的弹簧秤是___________（选填“A”、“B”、“C”）
12．在利用“单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到
.只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2-l图象，就可以求出当地的重力加速度，理论上T2-l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示.
（1）由图象求出的重力加速度g=_______m/s2（取
）
（2）由于图象没有能通过坐标原点，求出的重力加速度g值与当地真实值相比________；若利用
采用公式法计算，则求出重力加速度g与当地真实值相比_______（填“偏大”“偏小”，或“不变”）
（3）某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球（如图），以下实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________.
A．将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点;
B．用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长;
C．将石块拉开一个大约α=5°的角度，然后由静止释放；
D．从摆球摆到最低点时开始计时，当摆球第30次到达最低点时结束记录总时间t，由
得出周期；
E.改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；
F.求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据，带入公式
求出重力加速度g.
四、解答题
13．天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。
双星系统在银河系中很普遍。
利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。
已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。
（引力常量为G）
14．如图所示，“冰雪游乐场”滑道O点的左边为水平滑道，右边为高度h=3.2m的曲面滑道，左右两边的滑道在O点平滑连接。
小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发，经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞，碰撞后小孩及其冰车恰好停止运动。
已知小孩和冰车的总质量m=30kg，家长和冰车的总质量为M=60kg，人与冰车均可视为质点，不计一切摩擦阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）小孩乘坐冰车经过O点时的速度大小；
（2）碰撞后家长和冰车共同运动的速度大小；
（3）碰撞过程中小孩和家长（包括各自冰车）组成的系统损失的机械能。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
A
D
C
D
C
二、多项选择题
7．100
8．BCD
9．BD
10．BC
三、实验题
11．弹力超出了弹簧的弹性限度B
12．87不变偏小BDF
四、解答题
13．
14．
（1）
（2）4.0m/s（3）480J
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1．如图所示，光滑的水平桌面上有一个内壁光滑的直线槽子，质量相等的A、B两球之间由一根长为L且不可伸长的轻绳相连，A球始终在槽内，其直径略小于槽的直径，B球放在水平桌面上。
开始时刻A、B两球的位置连线垂直于槽，相距
，某给B球一个平行于槽的速度v0，关于两球以后的运动，下列说法正确的是
A．绳子拉直前后，A、B两球组成的系统在平行于槽的方向动量守恒
B．绳子拉直后，A、B两球将以相同的速度平行于相的方向运动
C．绳子拉直的瞬间，B球的机械能的减少量等于A球机被能的增加量
D．绳子拉直的瞬间，B球的机械能的减少量小于A球机械能的增加量
2．如图所示，真空中O点处固定一点电荷Q，同时在O点通过绝缘细线悬挂一带电荷量为q质量为m的小球，开始时细线与小球处在水平位置且静止，释放后小球摆到最低点时，细线的拉力为4mg，则固定电荷Q在最低点B处产生的场强大小为（）
A．
B．
C．
D．
3．为迎接新年，小明同学给家里墙壁粉刷涂料，涂料滚由滚筒与轻竿组成，示意图如下。
小明同学缓缓上推涂料滚，不计轻竿的重力以及滚筒与墙壁的摩擦力。
轻竿对涂料滚筒的推力为F1，墙壁对涂料滚筒的支持力为F2，以下说法中正确的是
A．F1增大B．F1先减小后增大C．F2增大D．F2减小
4．如图所示，金属杆MN用两根绝缘细线悬于天花板的O、O′点杆中通有垂直于纸面向里的恒定电流空间有竖直向上的匀强磁场，杆静止时处于水平，悬线与竖直方向的夹角为θ，若将磁场在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过90°，在转动过程中通过改变磁场磁感应强度大小保持悬线与竖直方向的夹角不变，则在转动过程中，磁场的磁感应强度大小的变化情况是
A．一直减小B．一直增大
C．先减小后增大D．先增大后减小
5．太阳能路灯是采用晶体硅太阳能电池供电，用于代替传统公用电力照明的路灯，白天太阳能电池对蓄电池充电，晚上蓄电池的电能供给路灯照明。
太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为P0=1.0×103W/m2。
某一太阳能路灯供电系统对一盏LED灯供电，太阳能电池的光电转换效率为15%左右，电池板面积1m2，采用两组12V蓄电池（总容量300Ah），LED路灯规格为“40W，24V”，蓄电池放电预留20%容量。
下列说法正确的是（）
A．蓄电池的放电电流约为0.6A
B．一盏LED灯每天消耗的电能约为0.96kW∙h
C．该太阳能电池板把光能转化成电能的功率约为40W
D．把蓄电池完全充满电，太阳照射电池板的时间不少于38.4h
6．三颗人造地球卫星A、B、C在地球的大气层外沿如图所示的轨道做匀速圆周运动，已知mA=mB>mC，则三个卫星关系错误的是（）
A．线速度大小的关系是vA>vB=vC
B．周期关系是TAC．向心力大小的关系是FA>FB>FC
D．向心加速度大小的关系是aA>aB>aC
二、多项选择题
7．质量为m、电荷量为e的电子以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场。
电子做匀速圆周运动的轨道半径为__________；周期为____________。
8．位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动，A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形图如图所示，已知波速为2m/s，波源A简谐运动的周期为0.4s，B是沿波传播方向上的一个质点，则以下选项正确的是（______）
A．图中x轴上AB之间的距离为0.4m
B．波源A开始振动时运动方向沿y轴正方向
C．此后的1/4周期内回复力对波源A一直做负功
D．经半个周期质点B将向右迁移半个波长
E.图示时刻质点C所受的合外力方向沿y轴正方向
9．如图所示，虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场区域上下宽度为l；质量为m、边长为l的正方形线圈abcd平面保持竖直，ab边保持水平地从距离磁场上边缘一定高处由静止下落，以速度v进入磁场，经一段时间又以相同的速度v穿出磁场，重力加速度为g。
下列判断正确的是（）
A．线圈的电阻
B．进入磁场前线圈下落的高度
C．穿过磁场的过程中线圈电阻产生的热量
D．线圈穿过磁场所用时间
10．通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。
假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。
这两个物理量可以是
A．卫星的速度和角速度
B．卫星的质量和轨道半径
C．卫星的质量和角速度
D．卫星的运行周期和轨道半径
三、实验题
11．重力加速度是物理学中的一个十分重要的物理量，准确地确定它的量值，无论从理论上、还是科研上、生产上以及军事上都有极其重大的意义。
（1）如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法：
将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在O点与弹簧分离，然后返回。
在O点正上方选取一点P，利用仪器精确测得OP间的距离为H，从O点出发至返回O点的时间间隔为T1，小球两次经过P点的时间间隔为T2。
（i）求重力加速度g；
（ii）若O点距玻璃管底部的距离为L0，求玻璃管最小长度。
（2）在用单摆测量重力加速度g时，由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图所示．这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，问这样求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比，哪个大？
试定量比较。
（3）精确的实验发现，在地球上不同的地方，g的大小是不同的，下表列出了一些地点的重力加速度。
请用你学过的知识解释，重力加速度为什么随纬度的增加而增大？
12．平抛一物体，当抛出1s后它的速度方向与水平方向成45°，落地时速度方向与水平方向成60°，求：
（g取10m/s2）
（1）初速度大小；
（2）落地速度大小；
（3）开始抛出时距地面的高度；
（4）水平距离。
四、解答题
13．如图甲所示，光滑平台右侧与一长为L=10m的水平木板相接，木板固定在地面上，现有一小滑块以初速度v0=10m/s滑上木板，恰好滑到木板右端停止。
现让木板右端抬高，如图乙所示，使木板与水平地面的夹角θ=37°，让滑块以相同的初速度滑上木板，不计滑块滑上木板时的能量损失，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）滑块与木板之间的动摩擦因数μ；
（2）滑块从滑上倾斜木板到滑回木板底端所用的时间t。
14．如图所示，绝热圆筒水平放置，圆筒内有一绝热活塞C，活塞的长度是圆筒长的
活塞的中心与圆筒中心重合，整个装置置于温度恒为300K。
压强恒为1.0×105Pa的大气中。
现用导热材料A、B封闭圆筒的两端，然后把圆筒左端放入一温度恒定的密闭热源中，并保持圆筒水平，发现活塞缓慢向右移动。
当活塞移动距离等于活塞长度的
时，活塞保持静止。
不计活塞与圆筒内壁间的摩擦，求：
（1）右端气体此时的压强;
（2）热源的温度。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
A
D
C
D
D
二、多项选择题
7．
8．ACE
9．AD
10．AD
三、实验题
11．
（1）
，
；
（2）求出的重力加速度比实际值大；（3）解析见详解。
12．
（1）10m/s
（2）20m/s（3）15m（4）
四、解答题
13．
（1）0.5
（2）
14．
（1）
（2）450K
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