高一物理平抛运动专题(人教版)
高一物理人教版必修2课件:实验:研究平抛运动
解析: (1)先求T,据 h2 h1 gT 2 求得:T=0.1s
S 0.2
v0
T
m/s 0.1
=2m/s
(2)
vB
h1 h2 2T
0.3 m 2 0.1
/
s
=1.5m/s
(3)设抛出点在A点上方高度为h,下落到点A 的时间为t,则有:
h1
h
1 2
g(t
T )2
h2
h1
h
1 2
轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些
操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:
_A_C__E_
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)
每次必须严格地等距 离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触
O
ab c
钢球
曲线运动
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、 c三点,且ab=bc,如图。量出ab长度L=20.00cm。
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木 板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离桌 面的高度h1=70.00cm。 C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木 板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离桌 面的高度h2=80.00(cm)。 D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木 板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离桌 面的高度h3=100.00cm。则该同学由上述测量结果 即可粗测出钢球的平抛初速度大小vo= 2.0 m/s,钢 球击中b点时其竖直分速度大小为vby= 1.5 m/s。已 知钢球的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计。
抛体运动的规律专题:平抛运动与斜面相结合课件-高一物理人教版(2019)必修第二册
练习题2:
如图所示,每一级台阶的高度h=0.2 m,宽度x=0.4 m,将一小球从最
上面台阶的边沿以某初速度水平抛出.取重力加速度大小g=10 m/s2,不
计空气阻力.若小球落在台阶3上,则小球的初速度大小可能为
A.2 m/s
B.2.5 m/s
C.3 m/s
D.3.2 m/s
练习题2答案:
1 2
解题要点:分解小球落在斜面时位移,构建位移
三角形
运动规律:
1 2
水平方向:x=v0t
竖直方向:y= gt
2
x 2v0
θ与 v0、t 的关系:tan α=y= gt
情景四:一小球斜面外开始,沿斜面方向落入斜
面,已知初速度0 ,与斜面夹角α
解题要点:分解小球落在斜面时速度,构建速度
三角形
运动规律:水平方向:vx=v0
若小球恰好落到台阶 2 的右边沿,竖直方向有 2h= gt2 ,解得 t2=
2
4h
2
=
s
g
5
2x
水平方向有 2x=v2t2,解得 v2= t =2 2 m/s,
2
1 2
若小球恰好落到台阶 3 的右边沿,则有 3h=2gt3
6h
3
解得 t3=
g = 5 s,又 3x=v3t3,
3x
解得 v3= t =2 3 m/s,
将炸弹在 P 点的速度分解为水平方向和竖直方向的分速度,
v
则有 tan 37°=
gt
L
P 点到 A 点的竖直高度为 h1= sin 37°=90 m
2
L
P 点到 A 点的水平距离为 x= cos 37°=120 m
2
5.3实验:探究平抛运动的特点2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
学到了什么?
1.通过确定小球位置描绘出平抛运动的轨迹 2.实验探究了平抛运动可以分解为:
水平方向的匀速直线运动 竖直方向的自由落体运动 3.“化曲为直”是研究曲线运动的基本思路
平抛运动的轨迹是曲线
问题:平抛运动竖直方向的分运动会是什 么呢? 由于平抛的物体竖直方向无初速度,只受 重力,竖直分运动可能是自由落体运动
探究平抛运动竖直分运动的特点
Hale Waihona Puke 结论:平抛运动的竖直分运动 是自由落体运动
探究平抛运动水平分运动的特点
A(2,1) B(4.2, 4) C(6,9)
结论:
实验:探究平抛运 动的特点
单击此处添加副标题
以一定水平速度将物体抛出,物体
只在重力作用下所做的运动叫做平抛运 动。
问题 如何判断斜槽末端水平?
问题 为什么要求小球要从斜 槽同一高度静止释放?
问题 如何判断斜槽末端水平? 将小球轻轻放在斜槽末 端,若能保持静止,说 明斜槽末端水平
问题 为什么要求小球要从斜 槽同一高度静止释放? 小球从斜槽同一高度静 止释放,可以保证从斜 槽末端飞出时速度大小 一定
平抛运动的轨迹是曲线
问题:做平抛运动的物体,有何特点? 问题:如何利用这些特点,研究它的运动规律呢? 问题:平抛运动竖直方向的分运动会是什么呢?
平抛运动的轨迹是曲线
问题:做平抛运动的物体,有何特点? 平抛运动是变速运动,速度方向时刻改变 初速度是水平的,只在竖直方向受重力
问题:如何利用这些特点,研究它的运动规律呢? 我们可以利用运动的分解尝试将平抛运动分解为 水平、竖直两个方向的分运动
人教版高一物理必修第二册《实验探究平抛运动的特点》教案及教学反思
人教版高一物理必修第二册《实验探究平抛运动的特点》教案及教学反思一、教学目标1.理解平抛运动的定义和特点;2.掌握平抛运动的基本运动规律;3.自主设计实验,探究平抛运动的特点;4.能够正确分析实验数据,理解运动学中的重要概念。
二、教学重点1.平抛运动的定义和特点;2.实验数据的收集和分析。
三、教学难点1.如何正确设计实验,探究平抛运动的特点;2.如何分析实验数据,得到正确的结论。
四、教学过程1. 导入(10分钟)通过与学生交流,引出本节课的主题:平抛运动的特点。
让学生给出自己对于平抛运动的定义和特点,进而导入本节课的内容。
2. 理论讲解(30分钟)在理论讲解中,我们将首先讲解平抛运动的基本定义和特点。
然后介绍平抛运动的基本运动规律,包括加速度大小、方向、速度、位移等。
最后,我们将讲解平抛运动的实验探究方法。
3. 实验操作(60分钟)在实验操作中,学生将根据老师给出的实验方法自主设计实验。
学生在实验过程中需要记录不同角度下物体运动的数据。
实验数据的记录需要协商合作,互相协助,让学生学会与人合作的能力。
4. 实验数据的分析和讨论(30分钟)在实验数据的分析和讨论中,学生将根据实验数据得到运动学中的重要参数并讨论实验结果。
通过数据分析,学生会更深入地理解平抛运动的特点,并且掌握科学探究的方法,加强自主学习能力。
5. 总结与反思(10分钟)教师将与学生一起进行总结和反思,查漏补缺,帮助学生更好地理解平抛运动,掌握科学探究的方法。
五、教学反思这堂课程采用了自主探究的教学方法,让学生在实验中对平抛运动有了更深入的了解,能够独立设计实验,提高了学生的探究能力和科学观察能力。
通过不同角度下的实验数据收集和分析,学生更好地理解了平抛运动的特点,能够正确地解决运动学中的问题。
教师通过巡回辅导,及时解决学生的疑问,让课堂更加生动有趣,学生的参与度和热情也有一定程度的提高。
六、附录1. 实验材料1.直尺;2.计时器;3.尺子;4.轻木与铅垂;5.小球。
【课件】第五章 专题:平抛运动题型总结 课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
v0
则v y 2v0 tan
练习1.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别
以v和V/2的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在
A 该斜面上.甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面
时速率的( )A.2倍
B.4倍
C.6
倍
D.8倍
2.对着斜面抛:
如图所示,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
水平初速度v1、v2沿相反方向抛出两个小球1和2(可视为质点),
最终它们分别落在圆弧上的A点和B点,已知OA与OB互相垂
直,且OA与竖直方向成α角,则两小球的初速度之比
v1 v2
为
C
A.tan α
B.cos α
C.tan α tan α
D.cos α cos α
解析 两小球被抛出后都做平抛运动,设容器的半径 为R,两小球运动的时间分别为t1、t2. 对球 1:Rsin α=v1t1,Rcos α=12gt12, 对球 2:Rcos α=v2t2,Rsin α=12gt22, 联立以上四式解得vv12=tan α tan α,故选 C.
9.如图所示,竖直平面内有A、B、C三点, 三点连线构成一直角三角形,AB边竖直,BC 边水平,D点为BC边中点.一可视为质点的物 体从A点水平抛出,轨迹经过D点,与AC交于 E点.若物体从A运动到E的时间为t1,从A运
B 动到D的时间为t2,则t1: t2为( )
A.1∶1 B.1∶2C.2∶3 D.1∶3
gtan θ D.由于不知道抛出点位置,位移大小无法求解
课堂练习
4、如图8所示,固定斜面的倾角为α,高为h,一小球从斜面顶端 水平抛出,落至斜面底端,重力加速度为g,不计空气阻力,则
专题 类平抛运动和斜抛运动 高一物理 (人教版2019)(解析版)
专题03 类平抛运动和斜抛运动一、类平抛运动1.如图所示,将质量为m 的小球从倾角为θ=30°的光滑斜面上A 点以速度v 0=10m/s 水平抛出(即v 0∥CD ),小球运动到B 点,已知AB 间的高度h =5m ,g 取10m/s 2,则小球从A 点运动到B 点所用的时间和到达B 点时的速度大小分别为( )A .1s ,20m/sB .1s ,102C .2s ,20m/sD .2s ,102【答案】D【解析】小球在斜面上做类平抛运动,平行于CE 方向,由牛顿第二定律及位移公式分别可得sin mg ma θ=21sin 2h at θ=联立解得小球从A 点运动到B 点所用的时间为2s =t 到达B 点时的速度大小为220()v v at =+代入数据解得102m/s v =故选D 。
2.如图所示,A 、B 两质点以相同的水平速度v 0抛出,A 在竖直平面内运动落地点为P 1;B 在光滑的斜面上运动,落地点为P 2,P 1、P 2处于同一水平面上,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A .A 、B 同时落地B .A 落地的速度与B 落地时的速度相同C .从抛出到落地,A 沿x 轴方向的位移小于B 沿x 轴方向的位移D .A 、B 落地时的动能相同 【答案】C【解析】A .对于A 球做平抛运动,运动的时间为2A ht g=B 球做类平抛运动,沿斜面向下方向做匀加速运动,加速度为a =g sin θ根据21 sin 2B h at θ=解得12sin B ht gθ= 可知t B >t A 故A 错误。
B .A 落地的速度与B 落地时的速度方向不相同,选项B 错误;C .沿x 轴方向上的位移为x =v 0t ;v 0t A ;x B =v 0t B 可知x A <x B 故C 正确。
D .两球的质量关系不确定,不能比较动能的关系,故D 错误。
故选C 。
3.如图所示,质量相同的A 、B 两质点从同一点O 分别以相同的水平速度0v 沿x 轴正方向抛出,A 在竖直平面内运动,落地点为1P ;B 沿光滑斜面运动,落地点为2P 。
专题04 平抛运动的三类模型【知识梳理】高一物理下学期期中专项复习(新教材人教版)
专题04模型1:平抛运动与斜面结合模1.模型构建两类与斜面结合的平抛运动(1)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。
(2)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。
2.求解思路已知信息实例处理思路速度方向垂直打到斜面上的平抛运动(1)确定速度与竖直方向的夹角θ,画出速度分解图。
(2)根据水平方向和竖直方向的运动规律分析v x、v y。
(3)根据tan θ=v xv y列式求解。
位移方向从斜面上一点水平抛出后落回在斜面上的平抛运动(1)确定位移与水平方向的夹角θ,画出位移分解图。
(2)根据水平方向和竖直方向的运动规律分析x、y。
(3)根据tan θ=yx列式求解。
模型2:类平抛运动模型1.运动建模当一种运动和平抛运动特点相似,即合外力恒定且与初速度方向垂直的运动都可以称为类平抛运动。
2.模型特点3.分析方法与平抛运动的处理方法一致,将运动分解成沿初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向的由静止开始的匀加速直线运动。
4.解类平抛运动问题的步骤(1)分析物体的初速度与受力情况,确定物体做类平抛运动,并明确物体两个分运动的方向。
(2)利用两个分运动的规律求解分运动的速度和位移。
(3)根据题目的已知条件和要求解的量充分利用运动的等时性、独立性、等效性解题。
模型三:平抛运动中的临界模型1.模型特点(1)若题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,表明题述过程中存在临界点。
(2)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”“取值范围”等字眼,表明题述的过程中存在着极值,这些极值点也往往是临界点。
2.求解思路(1)画出临界轨迹,找出临界状态对应的临界条件。
(2)分解速度或位移。
(3)列方程求解结果。
抛体运动的规律——平抛运动的重要推论+讲义-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
第五单元第4节平抛运动的重要推论平抛运动物体的轨迹x=v0ty=gt2/2消去t可得y=g2v02x2令a=g2v02,则y=ax2(3)平抛运动的轨迹是抛物线说明: 二次函数的图象叫抛物线推论一:1.任意相等的时间内,速度变化量相同Δv=gt(大小、方向)2.速度偏转角正切值是位移偏转角正切值二倍tanθ=2tanα3.速度方向的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点推论二:1.运动时间t=√2ℎg即飞行时间仅取决于下落高度h,与v0无关2.落地的水平距离x=v0√2ℎg即水平距离只与h、v0有关3.落地速度v t=√v02+2gℎ即落地速度只与h、v0有关4.落地方向tanθ=v yv x=gtv0即落地方向只与h、v0有关【例1】质点从同一高度水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.质量越大,水平位移越大B.初速度越大,落地时竖直方向速度越大C.初速度越大,空中运动时间越长D.初速度越大,落地速度越大【练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.在这三个物理量中,(1)物体在空中运动的时间是由________决定的;(2)在空中运动的水平位移是由________决定的;(3)落地时的瞬时速度的大小是由________决定的;(4)落地时瞬时速度的方向是由________决定的【例2】如图所示,在高为h=5m的平台边缘水平抛出小球A,同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s=10m处竖直上抛小球B,两球运动轨迹在同一竖直平面内,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。
若两球能在空中相遇,则下列说法正确的是()A.A球的初速度可能是8m/sB.B球的初速度可能是4m/sC.A球和B球的初速度之比为1:2D.A球和B球的初速度之比为2:1【练2】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。
人教版高一物理【抛体运动的规律】教学知识点+题型
人教版高一物理【抛体运动的规律】教学知识点+题型核心素养点击物理观念(1)知道抛体运动的受力特点。
(2)理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是抛物线。
科学思维(1)会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析。
(2)会计算平抛运动的速度及位移,会解决与平抛运动相关的实际问题。
(3)认识平抛运动研究中等效替代的思想和“化繁为简”的思想,并能够用来研究一般的抛体运动。
科学态度与责任通过用平抛运动的知识解决和解释自然、生活和生产中的例子,认识到平抛运动的普遍性,有学习物理的内在动力,体会物理学的应用价值。
一、平抛运动的速度1.填一填(1)水平速度:做平抛运动的物体,由于只受到竖直向下的重力作用,在x方向的分力是0,根据牛顿运动定律,物体加速度为0,故物体在x方向的分速度将保持v0不变,即v x=v0。
(2)竖直速度:物体在y方向上受重力mg作用,由mg=ma可知,物体在竖直方向的加速度等于自由落体加速度,物体在y方向的分速度v y与时间t的关系是v y=gt。
(3)合速度:由图 5.4-1可知,物体在时刻t的速度v=v x2+v y2=v02+(gt)2,tan θ=v yv x=gtv0。
图5.4-1(4)结论:物体在下落过程中速度v 越来越大,速度方向与水平方向间夹角θ越来越大。
2.判断(1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。
(×)(2)平抛运动的物体初速度越大,下落得越快。
(×)(3)做平抛运动的物体下落时,速度方向与水平方向的夹角θ越来越大。
(√)(4)相等时间内,做平抛运动的物体的速度变化相同。
(√)3.想一想如果下落时间足够长,做平抛运动的物体的速度方向最终将变为竖直方向吗?提示:不会变为竖直方向,无论物体下落时间多长,物体的水平速度不变,根据速度的合成,合速度的方向不会沿竖直方向。
二、平抛运动的位移与轨迹1.填一填(1)水平位移:做平抛运动的物体在沿x 方向的分运动是匀速直线运动,所以物体的水平位移与时间的关系是x =v 0t 。
高一物理-平抛运动经典例题(教师版)
代入已知量,联立可得
5.从平抛运动的轨迹入手求解问题
[例6]从高为H的A点平抛一物体,其水平射程为 ,在A点正上方高为2H的B点,向同一方向平抛另一物体,其水平射程为 。两物体轨迹在同一竖直平面内且都恰好从同一屏的顶端擦过,求屏的高度。
图5
解析:本题如果用常规的“分解运动法”比较麻烦,如果我们换一个角度,即从运动轨迹入手进行思考和分析,问题的求解会很容易,如图5所示,物体从A、B两点抛出后的运动的轨迹都是顶点在 轴上的抛物线,即可设A、B两方程分别为
图7
解析:设两小球抛出后经过时间 ,它们速度之间的夹角为 ,与竖直方向的夹角分别为 和 ,对两小球分别构建速度矢量直角三角形如图7所示,由图可得 和
又因为 ,所以
由以上各式可得 ,解得
推论2:任意时刻的两个分位移与合位移构成一个矢量直角三角形
[例9]宇航员站在一星球表面上的某高度处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间 ,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为 ,若抛出时初速度增大到两倍,则抛出点与落地点之间的距离为 。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G,求该星球的质量M。
本题如果用常规的分解运动法比较麻烦如果我们换一个角度即从运动轨迹入手进行思考和分析问题的求解会很容易如图5所示物体从ab两点抛出后的运动的轨迹都是顶点在轴上的抛物线即可设ab两方程分别为则把顶点坐标a0hb02he20f0分别代入可得方程组这个方程组的解的纵坐标即为屏的高
高一物理-平抛运动经典例题(教师版)
所以
根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出
所以
所以答案为C。
3.从分解位移的角度进行解题
对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出,这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角),则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向,然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题(这种方法,暂且叫做“分解位移法”)
5.4抛体运动的规律-高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列(新教材人教版必修第二册)
第五章 抛体运动5.4:抛体运动规律一:知识精讲归纳1.平抛运动(1)条件:①物体抛出时的初速度v 0方向水平.②物体只受重力作用. (2)性质:加速度为g 的匀变速曲线运动. 2.平抛运动的特点 (1)具有水平初速度v 0. (2)物体只受重力的作用,加速度为重力加速度,方向竖直向下.(3)平抛运动是一种理想化的运动模型.(4)平抛运动是匀变速曲线运动.二、平抛运动的规律1.研究方法:分别在水平和竖直方向上运用两个分运动规律求分速度和分位移,再用平行四边形定则合成得到平抛运动的速度、位移等.2.平抛运动的速度(1)水平分速度v x =v 0,竖直分速度v y =gt .(2)t 时刻平抛物体的速度v t =v 2x +v 2y =v 20+g 2t 2,设v 与x 轴正方向的夹角为θ,则tan θ=v y v x =gt v 0.3.平抛运动的位移(1)水平位移x =v 0t ,竖直位移y =12gt 2. (2)t 时刻平抛物体的位移:l =x 2+y 2=v 0t 2+12gt 22,位移l 与x 轴正方向的夹角为α,则tan α=y x =gt 2v 0. 4.平抛运动的轨迹方程:y =g 2v 20x 2,即平抛物体的运动轨迹是一个顶点在原点、开口向下的抛物线.5平抛运动中速度的变化量Δv =g Δt (与自由落体相同),所以任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相等,方向竖直向下,如上图所示.三、平抛运动的两个推论1.推论一:某时刻速度、位移与初速度方向的夹角θ、α的关系为tan θ=2tan_α. 2.推论二:平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.二:考点题型归纳一:平抛运动的计算1.一个物体以初速度v 0水平抛出,经ts 时,竖直方向的速度大小为v 0,则t 等于( )A .0v gB .02v gC .03v gD .02v g2.如图,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向。
抛体运动的规律——平抛运动与圆相结合 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
3.如图所示,滑道ABC为四分之一圆弧,半径为2m,O为其圆心,C为圆弧最低
点,与地面相切,在和O点等高的某位置水平抛出一个小球,垂直击中圆弧上的B
点。弧AB的长度是弧BC的长度的2倍。忽略空气阻力,g取10m/s2,则抛出点与O
点水平距离是( A )
A.1m
首先要突出说明的是选题的现实价值,
2.如图所示为一半球形的坑,坑边缘上M、N两点与圆心等高且在同一竖直面
内。两位同学分别在M、N两点,同时将甲、乙两小球分别以V1、V2的速度沿图
示方向水平抛出,发现两球刚好落在坑壁上Q点,Q、Q’是半球上的两个对称点
(如图),已知 MOQ 60,忽略空气阻力首,先下要列突出说说法明的中是正选确题的的现是实价(值,ACD )
每一个研究的目的都是为了指导现实
生 么
活, 实际
一定 作用
要讲 、解
清 决本 什B选 么.题 问c的 题os研 ;α究 其有 次
什 再
写课题的理论和学术价值。
C tan tan
.
D cos cos
.
解:两小球被抛出后都做平抛运动,设容器的半径为R,两小球运动的时间
分别为t1、t2。则对球1有 Rsinα=v1t1 对球2有
15 3
7.如图所示,同一竖直平面内有四分之一圆环 BC 和倾角为53度的斜面 AC ,A 、
B两点与圆环BC的圆心O 等高。现将甲、乙小球分别从 、 两点以初速度 V1、V2
沿水平方向同时抛出,两球恰好在C 点相碰(不计空气阻力),已知 sin53 0.8,
cos53 0.6 下列说法正确的是( AD )
根据几何关系可得
COB 60
人教版高一物理【实验:探究平抛运动的特点】教学知识点+题型
人教版高一物理【实验:探究平抛运动的特点】教学知识点+题型实验目的1.用实验方法描出平抛运动的轨迹。
2.探究平抛运动竖直方向分运动和水平方向分运动的特点。
实验原理用频闪照相的方法或研究平抛运动的实验装置得出小球做平抛运动的不同时刻的位置,用平滑曲线连接各位置,得到小球做平抛运动的轨迹。
以小球抛出的起点为坐标原点,沿水平方向和竖直向下的方向建立平面直角坐标系,根据各点坐标数据研究小球在水平方向和竖直方向的运动规律。
实验器材频闪照相机、小球、平抛实验装置、白纸、复写纸、铅笔、刻度尺、三角板等。
探究方案1.频闪照相法探究平抛运动的特点用频闪照相机记录下平抛物体在不同时刻的位置,如图 5.3-1所示。
由于闪光的时间间隔是相等的,只要测量照片上相邻两小球在水平方向和竖直方向的位移随时间变化的具体数据,就可以分析并得出平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动特点。
图5.3-12.分步法探究平抛运动的特点(1)探究平抛运动在竖直方向上的特点如图5.3-2所示,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动;同时B球被释放,自由下落,做自由落体运动。
观察两球的运动轨迹,比较它们落地时间的先后。
图5.3-2 (2)探究平抛运动在水平方向上的特点应用如图5.3-3所示的装置,利用描迹法得到平抛运动的轨迹,结合(1)中得出的平抛运动竖直分运动的特点,再分析出平抛运动在水平方向上的特点。
图5.3-33.其他方案(1)描迹法利用实验室的器材装配如图5.3-4所示的装置,小球从斜槽上某一高度滚下,冲过水平槽,飞出后做平抛运动。
每次都使小球在斜槽上同一位置自由滚下,小球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的,设法用铅笔描出图5.3-4小球经过的位置。
通过多次实验,在竖直白纸上记录小球所经过的多个位置,连起来就得到小球做平抛运动的轨迹。
(2)喷水法如图5.3-5所示,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根一端弯成水平,且水平端加接一根更细的硬管作为喷嘴。
人教版高一物理必修二第五章5.2平抛运动(共34张PPT)
V0有关。
vy
2、飞机离地面500m高度,以100m/s的速度水平飞行,应 该在离轰炸目标的水平距离多远处投弹,才能击中地面目标。 (g=10m/s²)
解:小球在空中的运动时间为t 1 gt2 h,t 10s 2 水平位移:x v0t 1000m
3、一小球水 平抛出,落地时速度大小为25m/s,方向与 水 平方向成530角,求小球抛出时的初速度和抛出点离地的高度。 (不考虑空气阻力,g=10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6)
2g
三 斜面上的平抛运动
1.物体从空中抛出落在斜面上
如图,以10m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段
时间后,垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上,则物体
的飞行时间为多少?(g=10m/s2)
v0
tan 30 0 vx vy
vy
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
vx tan 300
10
3m / s
vx
t vy 3s g
30°
开枪后,猴做自由落体 运动。该如何瞄准才能 打中猴子?
通过本节课学习我们知道了:
1.以一定的初速度将物体抛出,在忽 略空气阻力的情况下,物体只受重力的作 用,所做的运动叫做抛体运动.
2.抛体运动的研究思路是化曲为直。 3. 平抛运动可分解为水平匀速运动和竖 直自由落体运动.平抛位移等于水平位移 和竖直位移的矢量和;平抛瞬时速度等于 水平速度和竖直速度的矢量和. 4.平抛运动是一种匀变速曲线运动.
竖直分运动: 以v0sinθ为初速度做竖直上抛运动
速度:vy=v0sinθ-gt 位移:
例2.一小球从O点以与水平方向成530角,大小 为25m/s的初速度斜向上抛出,求2s时小球 的速度。(sin530=0.8 cos530=0.6)
实验:探究平抛运动的特点课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
例题2. 一物体从O点以初速度v0水平抛出,不计空气阻力 ,经过ts后运动到A点,
(1)确定 ts 时物体的位置; (2)确定物体运动的轨迹方程(即y与x之间的关系式)。
解:(1)建立如图所示坐标系,物体做平抛运动
水平方向: x=v0t
竖直方向: y 1 gt 2 2
① ②
0 v0 αs x
位移大小 : OA=
x
2
+y
2
=(v
0t)
2
+(
1 2
gt
2
)
2
y
yx A
(2)联立① ②两式消去时间t,得到轨迹方程
y
=
g 2v 0 2
x2
平抛运动的轨迹是一条抛物线。
练习:飞机水平匀速飞行,每隔相同时间丢下一颗炸弹, 不计空气阻力,下列关于炸弹落地前的说法正确的是:
A.炸弹在空中排列成抛物线; B.炸弹在空中排列成竖直线;
引入
问题:在一次军事演习活动中,水平飞行的战斗机 要炸掉A点的目标,飞机应在何处投放?
A
生活中常见的平抛现象
一、实验原理
1.利用追踪法描点并绘出小球运动的轨迹。
2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关
系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物
线。
3.测出轨迹上某点的坐标x、y,根据x=v0t,y=
1gt2得初
2
速度v0=x g 。
2y
二、实验器材 1.斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂
线、三角板、铅笔、刻度尺。
2.计算平抛物体的初速度
(1)测出轨迹上某点的坐标 x、y.
(2)由平抛运动的位移公式 x=v0t 和 y=12gt2,
专题04 平抛运动的三类模型【专项训练】高一物理下学期期中专项复习(新教材人教版)
专题04考点1:平抛运动与斜面结合模型1.[多选]如图所示,在斜面顶端a处以速度v a水平抛出一小球,经过时间t a小球恰好落在斜面底端P处;今在P点正上方与a等高的b处以速度v b水平抛出另一小球,经过时间t b恰好落在斜面的中点q处。
若不计空气阻力,下列关系式正确的是()A.v a=v b B.v a=2v bC.t a=t b D.t a=2t b2.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,小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角为α1;当抛出速度为v2时,小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角为α2,则()A.当v1>v2时,α1>α2B.当v1>v2时,α1<α2C.无论v1、v2关系如何,均有α1=α2D.α1、α2的关系与斜面倾角θ有关3.(2019·威海高一检测)如图所示,在斜面顶端的A点以速度v平抛一小球,经t1时间落到斜面上B点处,若在A点将此小球以速度0.5 v水平抛出,经t2落到斜面上的C点处,以下判断正确的是() A.t1∶t2=4∶1 B.AB∶AC=4∶1C.AB∶AC=2∶1 D.t1∶t2=2∶14.一水平抛出的小球落到一倾角为θ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。
小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()A.tan θB.2tan θC.1tan θ D.12tan θ5.如图所示,水平面上固定一个斜面,从斜面顶端向右平抛一只小球,当初速度为v0时,小球恰好落到斜面底端,飞行时间为t0。
现用不同的初速度v从顶端向右平抛这只小球,以下能正确表示平抛的飞行时间t随v 变化的关系是()考点2:类平抛运动模型1.如图所示,一个电影替身演员准备跑过一个屋顶,然后水平地跳跃并离开屋顶,在下一栋建筑物的屋顶上着地。
如果他在屋顶跑动的最大速度是4.5 m/s,那么下列关于他能否安全跳过去的说法正确的是(g取10 m/s2)()A.他安全跳过去是可能的B.他安全跳过去是不可能的C.如果要安全跳过去,他在屋顶水平跳跃速度应大于4.5 m/sD.如果要安全跳过去,他在屋顶水平跳跃速度应小于4.5 m/s2.如图所示,光滑斜面长L=10 m,倾角为30°,一小球从斜面的顶端以v0=10 m/s的初速度水平射入,求:(g 取10 m/s2)(1)小球沿斜面运动到底端时的水平位移x;(2)小球到达斜面底端时的速度大小。
5.3实验:研究平抛运动的特点 讲义-2022-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册
5.3 实验:探究平抛运动的特点一、抛体运动1.抛体运动:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,这时的运动叫作抛体运动。
2.平抛运动:初速度沿水平方向的抛体运动就叫作平抛运动。
①条件: 初速度沿水平方向;忽略空气阻力,只受重力。
②性质:匀变速曲线运动二、实验思路如果我们能把这个复杂的曲线运动分解为两个相对简单的、我们比较熟悉的直线运动,或许就能找到平抛运动的特点。
化曲为直—运动的分解—等效替代1.平抛运动可以分解为哪两个方向的运动?沿竖直方向和水平方向分解。
如果这两个分运动研究清楚了,平抛运动的规律自然就清楚了。
2、水平方向和竖直方向分运动分别是什么样的运动?三、进行实验方案一:描轨迹法【实验目的】探究竖直分运动的特点探究水平分运动的特点【实验原理】【实验器材】斜槽、小球、木板、白纸(坐标纸)、图钉、铅垂线、刻度尺、铅笔等【实验步骤】1.调节斜槽末端水平:可用平衡法调整斜槽末端水平:即将小球轻放在斜槽平直部分的末端附近,调整斜槽,若小球能在平直轨道上水平部分任意位置静止,就表明斜槽末端已调水平。
2.调整木板竖直:用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向,即利用重垂线,调节木板,使其与重垂线平行,这样就保证木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近,固定好木板;然后把重垂线方向记录到固定在背板的白纸上。
3.安装白纸(坐标纸)和复写纸:再用小磁铁或图钉把白纸、复写纸固定在木板上。
4.确定坐标轴:小球在斜槽末端时,小球球心在白纸上的投影为原点(把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O,O即为坐标原点(不是槽口端点),再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线,即y轴,用三角板画出水平方向的x轴)【数据处理】1、竖直分运动的特点结论:同时刻,竖直分位移相等,同时落地——竖直分运动是自由落体2、水平分运动特点:取下白纸,以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴,用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
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平抛运动专题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。
其轨迹为抛物线,性质为匀变速运动。
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。
广义地说,当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,做类平抛运动。
1、平抛运动基本规律① 速度:0v v x =,gt v y =合速度 22y x v v v +=方向 :tan θ=oxy v gt v v =②位移x =v o t y =221gt 合位移大小:s =22y x + 方向:tan α=t v g x y o ⋅=2 ③时间由y =221gt 得t =x y 2(由下落的高度y 决定) ④竖直方向自由落体运动,匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。
应用举例(1)方格问题【例1】平抛小球的闪光照片如图。
已知方格边长a 和闪光照相的频闪间隔T ,求:v 0、g 、v c(2)临界问题典型例题是在排球运动中,为了使从某一位置和某一高度水平扣出的球既不触网、又不出界,扣球速度的取值范围应是多少?【例2】 已知网高H ,半场长L ,扣球点高h ,扣球点离网水平距离s 、求:水平扣球速度v 的取值范围。
【例3】如图所示,长斜面OA 的倾角为θ,放在水平地面上,现从顶点O 以速度v 0平抛一小球,不计空气阻力,重力加速度为g ,求小球在飞行过程中离斜面的最大距离s 是多少?(3)一个有用的推论平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。
证明:设时间t 内物体的水平位移为s ,竖直位移为h ,则末速度的水平分量v x =v 0=s/t ,而竖直分量v y =2h/t , sh v v 2tan xy ==α, 所以有2tan s h s =='α 【例4】 从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E =6J 向下坡方向平抛出一个小球,则小球落到斜面上时的动能E /为______J 。
例题参考答案:1、解析:水平方向:T a v 20=竖直方向:22,Ta g gT s =∴=∆ 先求C 点的水平分速度v x 和竖直分速度v y ,再求合速度v C :412,25,20Tav T a v T a v v c y x =∴===2、解:假设运动员用速度v max 扣球时,球刚好不会出界,用速度v min 扣球时,球刚好不触网,从图中数量关系可得:vvv tx/()hgs L g h s L v 2)(2/max +=+=; )(2)(2/min H h gsg H h s v -=-= 实际扣球速度应在这两个值之间。
3、解析:为计算简便,本题也可不用常规方法来处理,而是将速度和加速度分别沿垂直于斜面和平行于斜面方向进行分解。
如图15,速度v 0沿垂直斜面方向上的分量为v 1= v 0 sin θ,加速度g 在垂直于斜面方向上的分量为a =g cos θ,根据分运动各自独立的原理可知,球离斜面的最大距离仅由和决定,当垂直于斜面的分速度减小为零时,球离斜面的距离才是最大。
θϑcos 2sin 22021g v a v s ==。
点评:运动的合成与分解遵守平行四边形定则,有时另辟蹊径可以收到意想不到的效果。
4、解析:以抛出点和落地点连线为对角线画出矩形ABCD ,可以证明末速度v t 的反向延长线必然交AB 于其中点O ,由图中可知AD ∶AO =2∶3,由相似形可知v t ∶v 0=7∶3,因此很容易可以得出结论:E /=14J 。
点评:本题也能用解析法求解。
列出竖直分运动和水平分运动的方程,注意到倾角和下落高度和射程的关系,有:h=21gt 2,s=v 0t ,θtan =sh或 h=21v y t , s=v 0 t ,θtan =sh同样可求得v t ∶v 0=7∶3,E /=14J针对练习1.做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是A .大小相等,方向相同;B .大小不等,方向不同C .大小相等,方向不同D .大小不等,方向相同2.从倾角为θ的足够长的斜面上的A 点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出.第一次初速度为v 1,球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面夹角为α1,第二次初速度为v 2,球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面夹角为α2,若v 1>v 2,则A .α1>α 2B .α1=α 2C .α1<α2D .无法确定3.从地面上方同一点向东与西分别平抛出两个等质量的小物体,抛出速度大小分别为v 和2v 不计空气阻力,则下面关于两个小物体的说法中,正确的是 ( )A .从抛出到落地动量的增量相同B .从抛出到落地重力做的功相同C .从抛出到落地重力的平均功率相同D .落地时重力的瞬时功率相同4.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V 1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为1α;当抛出速度为V 2时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为2α,则 ( )A .当V 1>V 2时,1α>2αB .当V 1>V 2时,1α<2αC .无论V 1、V 2关系如何,均有1α=2αD .1α、2α的关系与斜面倾角θ有关5.如图所示,高为h 的车厢在平直轨道上匀减速向右行驶,加速度大小为a ,车厢顶部A 点处有油滴滴落到车厢地板上,车厢地板上的O 点位于A 点的正下方,则油滴落地点必在O 点的------------(填左、右)方,离O 点距离为-------------------。
6.如图所示,在倾角为30°的斜面上,沿水平方向抛出一小球,抛出时小球动能为 6 J ,则小球落回斜面时的动能为_______J.7.小球从空中以某一初速度水平抛出,落地前1s 时刻,速度方向与水平方向夹30°角,落地时速度方向与水平方向夹60°角,g =10m/s 2,求小球在空中运动时间及抛出的初速度。
8.如图所示,飞机离地面高度为H =500m ,水平飞行速度为v 1=100m/s ,追击一辆速度为v 2=20 m/s 同向行驶的汽车,欲使炸弹击中汽车,飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹?(g =10m/s 2)9.飞机以恒定的速度v沿水平方向飞行,高度为2000m。
在飞行过程中释放一枚炸弹,经过30s后飞行员听见炸弹落地的爆炸声。
假设此爆炸向空间各个方向的传播速度都为330m/s,炸弹受到的空气阻力可以忽略,求该飞机的飞行速度v?10.如图所示,点光源S距墙MN的水平距离为L,现从O处以水平速度v0平抛一小球P,P在墙上形成的影是P',在球做平抛运动过程中,其影P'的运动速度是多大?11.在离地面高为h,离竖直光滑墙的水平距离为s1处,有一小球以v0的速度向墙水平抛出,如图所示。
小球与墙碰撞后落地,不计碰撞过程中的能量损失,也不考虑碰撞的时间,则落地点到墙的距离s2为多少?12.如图所示,光滑斜面长为a,宽为b,倾角为θ。
一物块沿斜面上方顶点P水平射入,而从右下方顶点Q离开斜面,求物块入射的初速度为多少?13、如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,g = 10m/s2,sin53°= 0.8,cos53°= 0.6,则⑴小球水平抛出的初速度v0是多少?⑵斜面顶端与平台边缘的水平距离s 是多少?⑶若斜面顶端高H = 20.8m ,则小球离开平台后经多长时间t 到达斜面底端?14、(16分)如图所示,有一质量m=0.05Kg 的小滑块静止在高度为h=1.25m 的水平桌面上,小滑块到桌子右边缘的距离S=1.0m ,小滑块与桌面间的动摩擦因数35.0=μ,重力加速度g=10m/s 2。
现给小滑块V 0=4.0m/s 的初速度,使滑块沿水平桌面向右滑动。
不计空气阻力。
求: (1)小滑块落地时的速度。
(2)小滑块经多长时间落地。
15. (05上海)某滑板爱好者在离地h =1.8m 高的平台上滑行,水平离开A 点后落在水平地面的B 点,其水平位移S 1=3m ,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s ,并以此为初速沿水平地面滑行S 2=8m 后停止.已知人与滑板的总质量m=60kg .求(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小;(2)人与滑板离开平台时的水平初速度.(空气阻力忽略不计,g=10m/s 2)参考答案:1.A 2.B 3、ABCD ;4、C ; 5、右h ga;6、14 7.解析:设小球的初速度为v 0,落地前1s 时刻其竖直分速度为v 1,由图1知:v 1=v 0tan300,落地时其竖直分速度为v 2,同理v 2=v 0tan600,v 2- v 1= g △t ,g v 230=,gt g v v ===23302,所以t =1.5s 。
点评:在解这类基本题型时,需要注意的是:速度、加速度、位移都是矢量,运算时遵守平行四边形定则。
8.解析:炸弹作平抛运动,其下落的时间取决于竖直高度,由221gt H =得:102==gHt s ,设距汽车水平距离为s 处飞机投弹,则有:800)(21=-=t v v s m 。
点评:物体作平抛运动飞行的时间只与抛出点和落地点的高度差有关,与物体的质量及初速度无关。
先确定运动所需时间有助于问题的解决。
9.解析:设释放炸弹后,炸弹经t 1时间落地爆炸,则由平抛运动公式得: 2121gt h =,设从炸弹爆炸到飞行员听见爆炸声所经过的时间为t 2,则由题给条件得t= t 1+ t 2,由图直角三角形的几何关系可得22222)()(h ct vt -=,解得v=262m/s 。
点评:根据题中描述的物理情景,画出相应的示意图,充分利用几何关系是处理平抛运动相关问题通常采用的方法。
10.解析:设小球经过一段时间运动到某一位置时的水平位移为x ,竖直位移为y ,对应的影的长度为h ,由图知:xL y h =,而x = v 0 t ,y=21g t 2;所以t v gL L x y h 02==,由此看出影子的运动是匀速直线运动,其速h度为2v gL 。
点评:本题将平抛运动与光学有机结合起来,在思考时注意 抓住影子是由于光的直线传播形成的。
11.解析:如图所示,小球撞墙的速度v 斜向下,其水平分量为v 0,由于碰撞无能量损失,故碰撞后小球的速度大小不变,v ΄与v 关于墙面对称,故v ΄的水平分量仍为v 0,s 2故等于小球没有撞墙时的水平位移s 2΄,所以s 2=s -s 1,s 为平抛运动的整个位移,由s = v 0 t ,221gt h =有ghv s 20=;1022s g h v s -=。