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第一章抛体运动第一节什么是抛体运动一、抛体运动1.定义:将物体以一定的_______向空中抛出,仅在_____作用下物体所做的运动。初速度重力2.运动轨迹:(1)竖直方向抛出,轨迹是__。(A.直线B.曲线)(2)偏离竖直方向抛出,轨迹是__。(A.直线B.曲线)AB【生活链接】弧旋球又称“弧线球”“香蕉球”,是足球运动技术名词。指足球踢出后,球在空中向前并做弧线运行的踢球技术。这时的足球在空中的运动是抛体运动吗?提示:不是,足球在空中运行时,除了受重力,还受到空气对它的作用力,不满足抛体运动的条件。二、抛体运动的速度方向1.速度方向:在曲线运动中,质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向就是曲线上这点的_________。2.曲线运动的性质:曲线运动的速度方向_____在改变,曲线运动是一种_____运动。切线方向时刻变速【思考辨析】(1)做曲线运动的物体,合外力的方向一定是变化的。()(2)做曲线运动的物体,速度与合外力不可能在同一条直线上。()(3)做曲线运动的物体,加速度的大小有可能是不变的。()提示:(1)×。物体做曲线运动时,必须满足物体所受合外力与它的速度不共线,而合外力的方向是可以不变的。(2)√。物体做曲线运动的条件就是它所受的合力与它的速度不共线。(3)√。根据物体做曲线运动的条件,做曲线运动时,物体的加速度大小可以不变。三、抛体做直线或曲线运动的条件1.抛体做直线运动的条件:当物体所受合力的方向与它的速度方向_____________时,物体做直线运动。2.抛体做曲线运动的条件:当物体所受合力的方向与它的速度方向_______________时,物体做曲线运动。在同一直线上不在同一直线上【生活链接】广场上,喷泉射出的水柱在空中划出一道道美丽的弧线,令人赏心悦目。那么,斜射出的水流速度的大小和方向是如何变化的呢?提示:水流速度的大小先减小后增大,方向先斜向上然后逐渐变为斜向下。一抛体运动考查角度1对抛体运动的理解【典例1】(多选)(2018·韶关高一检测)2018年6月10日,法国网球公开赛上,西班牙选手纳达尔以3∶0击败奥地利新秀蒂姆,赢得职业生涯第11个法网冠军。网球由运动员击出后在空中飞行过程中,若不计空气阻力,它的运动将是()世纪金榜导学号86326000A.曲线运动,加速度大小和方向均不变,是匀变速曲线运动B.曲线运动,加速度大小不变,方向改变,是非匀变速曲线运动C.曲线运动,加速度大小和方向均改变,是非匀变速曲线运动D.若水平抛出是匀变速曲线运动,则斜向上抛出也是匀变速曲线运动【解析】选A、D。网球只受重力,大小和方向均不变,加速度大小和方向也都不变,刚抛出时速度方向和重力不在同一条直线上,所以网球的运动性质是匀变速曲线运动,正确选项是A、D。【核心归纳】1.抛体运动特点:(1)具有初速度,初速度的方向不确定。(2)只受重力作用。当物体所受空气阻力与重力相比可忽略不计时,抛出物体的运动可视为抛体运动。2.运动性质:由于物体只受重力作用,抛出物体的加速度a=g恒定,因此抛体运动一定是匀变速运动。3.抛体运动的几种形式:考查角度2抛体运动的轨迹和速度方向【典例2】如图所示的曲线为某同学抛出的铅球的运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,下列说法正确的是世纪金榜导学号86326001()A.为AB的方向B.为BD的方向C.为BC的方向D.为BE的方向【解析】选B。物体做曲线运动的速度方向为运动轨迹上经过该点的切线方向,题图中铅球实际沿ABC方向运动,故它在B点的速度方向应为切线BD的方向,B正确。【核心归纳】1.轨迹:直线或曲线。(1)当物体的初速度方向竖直向上或向下时,物体做匀变速直线运动。(2)当物体的初速度方向不在竖直方向上时,物体做匀变速曲线运动,并且抛体运动的轨迹总是向下弯曲的。2.速度方向:(1)直线运动:物体的速度方向在竖直线上并与运动方向一致。(2)曲线运动:物体的速度方向在其轨迹的各点的切线方向上,物体的速度方向时刻发生变化。【过关训练】1.(2018·阳江高一检测)关于抛体运动,以下说法中正确的是()A.所有抛体运动都是匀变速直线运动B.所有抛体运动都是匀变速曲线运动C.竖直方向的抛体运动都是匀变速直线运动D.以上说法都错【解析】选C。抛体运动为匀变速运动,轨迹有可能是直线也有可能是曲线。2.下列关于抛体运动的说法正确的是()A.做抛体运动的物体,只有当做直线运动时才为匀变速运动B.做抛体运动的物体,只有做曲线运动时速度才发生变化C.物体无论做怎样的抛体运动,一定做匀变速运动D.将物体沿某一倾斜方向抛出的抛体运动不一定是匀变速运动【解析】选C。做抛体运动的物体,由于只受重力作用,加速度恒为重力加速度,因此抛体运动不论轨迹是直线还是曲线,均为匀变速运动,速度一定发生变化,故A、B、D错,C正确。二物体做曲线运动的条件【典例】(多选)(2018·云浮高一检测)电动自行车绕如图所示的400m标准跑道运动,车上车速表一直显示15km/h。则下列说法中正确的是()世纪金榜导学号86326002A.电动自行车的速度一直保持不变B.电动自行车沿弯道BCD运动过程中,车一直具有加速度C.电动自行车绕跑道一周的平均速度等于零D.电动自行车在弯道上运动时合外力方向不可能沿切线方向【解析】选B、C、D。电动自行车运动过程中,速度大小保持不变,速度的方向在发生变化,故选项A错误;经过弯道时,速度方向始终沿弯道的切线方向,在不断发生变化,具有加速度,方向指向弯道的内侧,故选项B正确;此加速度由电动自行车所受合外力提供,由牛顿第二定律可以推断,此合外力方向也必指向弯道内侧,而不可能沿切线方向,所以选项D正确;电动自行车绕跑道一周过程中位移为零,由平均速度概念可知,此过程中平均速度为零,所以选项C正确。【核心归纳】1.物体做曲线运动时,关于受力(加速度)的“一定”与“不一定”:(1)“一定”:物体受到的合外力(加速度)一定不为零。物体所受合外力(加速度)的方向与其速度方向一定不在同一条直线上。(2)“不一定”:物体受到的合外力(加速度)不一定变化,即物体受到的合外力可以是恒力,也可以是变力。2.物体做曲线运动时,关于受力(加速度)的几个关系:(1)合外力与运动轨迹的关系:物体运动时其轨迹总偏向合外力所指的一侧,或者说合外力总指向运动轨迹的凹侧。(2)合外力与速率变化的关系。①合外力方向与速度方向夹角为锐角时,物体做速率越来越大的曲线运动。②合外力方向与速度方向夹角为直角时,物体做速率不变的曲线运动。③合外力方向与速度方向夹角为钝角时,物体做速率越来越小的曲线运动。【特别提醒】(1)曲线运动一定是变速运动,变速运动不一定是曲线运动。(2)曲线运动不一定是匀变速运动,但抛体运动一定是匀变速运动。【过关训练】1.(2018·惠州高一检测)在越野赛车时,一辆赛车在水平公路上减速转弯,从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶。如图中分别画出了赛车转弯时所受合力F的四种方向,你认为正确的是()【解析】选C。赛车运动的速度方向沿其轨迹的切线方向,由于速度减小,则合力方向与速度方向间的夹角大于90°,且合力指向轨迹弯曲的内侧方向。故选C项。2.(多选)(2018·佛山高一检测)一个物体在F1、F2、F3等几个力的共同作用下,做匀速直线运动。若突然撤去力F1后,则物体世纪金榜导学号86326003()A.可能做曲线运动B.可能继续做直线运动C.必然沿F1的方向做直线运动D.必然沿F1的反方向做匀加速直线运动【解析】选A、B。物体做匀速直线运动的速度方向与F1的方向关系不明确,可能是相同、相反或不在同一条直线上。因此,撤去F1后物体所受合外力的方向与速度v的方向关系不确定,所以A、B两项是正确的。【补偿训练】(2018·河源高一检测)某质点做曲线运动,从A到B速率逐渐增大。有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向,其中正确的是()【解析】选D。加速度的方向应指向曲线凹侧且与速度的夹角为锐角,故D正确。【拓展例题】考查内容:根据物体受力情况确定运动性质【典例】(多选)物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做()A.静止或匀速直线运动B.匀变速直线运动C.非匀变速曲线运动D.匀变速曲线运动【正确解答】选B、D。若物体原来静止,受恒力后将做匀加速直线运动;若物体原来做匀速直线运动,受与速度共线的恒力作用将做匀变速直线运动,受与速度不共线的恒力作用将做匀变速曲线运动。综上B、D正确,A、C错误。