高中物理第1章怎样研究抛体运动1.1飞机投弹与平抛运动教案沪科版必修2

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新课程沪科版必修2第1章 怎样研究抛体运动-新课标[原创][全套]

新课程沪科版必修2第1章 怎样研究抛体运动-新课标[原创][全套]

第1章怎样研究抛体运动1.1 飞机投弹和运动的合成与分解【目标导航】1、了解物体做曲线运动的条件及求解方法。

2、掌握运动合成与分解简单问题的求解。

【知能点拨】1.知识概要(1)平抛运动:将物体沿水平方向抛出,物体只在重力作用下的运动。

(2)合运动与分运动的关系①等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止。

②独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其它分运动的影响。

③等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。

2.探究方略对事物的研究和探索通常都要经过从感性认识到理性认识的过程,我们这一章要研究抛体运动,首先要感受什么是抛体运动,当然飞机投弹的实验并不是每个人都可以做的,但我们可以在运动的汽车上、自行车上模拟、感受这一运动。

有条件的同学,可以借助家用摄像机,从不同的角度和位置拍摄物体的运动,不仅可以细致观察运动情况,而且还可以进一步体会在必修1中学习的有关参考系的知识。

为了能更好地研究抛体运动,本节中用了大量的篇幅介绍了运动的合成与分解。

这部分知识较难理解,所以课本中利用实验和日常生活中的经验进行了讲解。

3.我的认识(1)有人认为两个直线运动的合运动一定是直线运动,你认为这句话对吗?如果是两个匀速直线运动的合运动呢?(2)合运动的速度一定大于分运动的速度吗?(3)做曲线运动的物体所受的合外力一定是变力,这种观点对吗?【例题精析】例1.下列说法正确的是A.两匀速直线运动的合运动的轨迹必是直线B.两匀变速直线运动的合运动的轨迹必是直线C.一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹一定是曲线D.两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线解析:物体做曲线运动的条件是所受的合外力方向与初速度方向不在一条直线上。

当物体所受合外力方向与初速度方向在一条直线上时,物体做直线运动。

物体做匀速直线运动时,合外力为零,两个匀速直线运动合成时,合外力仍为零,物体仍做匀速直线运动,A正确。

高中物理第1章怎样研究抛体运动1.2.2研究平抛运动的规律二教学案沪科版必修

高中物理第1章怎样研究抛体运动1.2.2研究平抛运动的规律二教学案沪科版必修

1.2.2 研究平抛运动的规律(二)[学习目标] 1.会从理论上分析平抛运动水平方向和竖直方向的运动特点.2.会计算平抛运动两个方向的位移和速度.3.会利用平抛运动的规律解决实际问题.研究平抛运动的规律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)水平方向:不受力,为匀速直线运动,v x =v 0. (2)竖直方向:只受重力,为自由落体运动,v y =gt . (3)合速度:大小:v tan θ=v y v x =gtv 0(θ是v 与水平方向的夹角). 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:s =x 2+y 2=(v 0t )2+(12gt 2)2,位移s 与x 轴正方向的夹角为α,则tan α=y x =gt2v 0. 4.平抛运动的轨迹方程:y =g 2v20x 2,即平抛物体的运动轨迹是一个抛物线. [即学即用]1.判断下列说法正误.(1)平抛运动的加速度是恒定不变的.(√) (2)平抛运动的速度与时间成正比.(×) (3)平抛运动的位移与时间的二次方成正比.(×)(4)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大,若足够高,速度方向最终可能竖直向下.(×)(5)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致.(×)2.在80 m 的低空有一小型飞机以30 m/s 的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,g 取10 m/s 2,不计空气阻力,那么物体落地时间是 s ,它在下落过程中发生的水平位移是 m ;落地时的速度大小为 m/s. 答案 4 120 50 解析 由h =12gt 2,得:t =2hg,代入数据得:t =4 s水平位移x =v 0t ,代入数据得:x =30×4 m=120 mv 0=30 m/s ,v y =2gh =40 m/s故v =v 20+v 2y 代入数据得v =50 m/s.一、平抛运动的规律及应用[导学探究] 如图1所示为小球水平抛出后,在空中做平抛运动的运动轨迹.图1(1)小球做平抛运动,运动轨迹是曲线,为了便于研究,我们应如何建立坐标系? (2)以抛出时刻为计时起点,求t 时刻小球的速度大小和方向. (3)以抛出时刻为计时起点,求t 时刻小球的位移大小和方向.答案 (1)一般以初速度v 0的方向为x 轴的正方向,竖直向下的方向为y 轴的正方向,以小球被抛出的位置为坐标原点建立平面直角坐标系.(2)如图,初速度为v 0的平抛运动,经过时间t 后,其水平分速度v x =v 0,竖直分速度v y =gt .根据运动的合成规律可知,小球在这个时刻的速度(即合速度)大小v =v 2x +v 2y =v 20+g 2t 2,设这个时刻小球的速度方向与水平方向的夹角为θ,则有tan θ=v y v x =gt v 0.(3)如图,水平方向:x =v 0t竖直方向:y =12gt 2合位移:s =x 2+y 2=(v 0t )2+(12gt 2)2合位移方向:tan α=y x =gt2v 0(α表示合位移方向与水平方向之间的夹角). [知识深化] 1.平抛运动的规律2.平抛运动的时间和水平射程 (1)飞行时间:由h =12gt 2,得t =2hg,即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关.(2)水平射程:平抛物体的水平射程即落地点与抛出点间的水平距离x =v 0t =v 02hg,即水平射程与初速度v 0和下落高度h 有关,与其他因素无关.例1 (多选)有一物体在离水平地面高h 处以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,竖直分速度为v y ,水平射程为l ,不计空气阻力,则物体在空中飞行的时间为( )A.lv 0B. h 2gC.v 2-v 20g D.2h v y答案 ACD解析 由l =v 0t 得物体在空中飞行的时间为l v 0,故A 正确;由h =12gt 2,得t =2hg,故B错误;由v y =v 2-v 20以及v y =gt ,得t =v 2-v20g,故C 正确;由于竖直方向为初速度为0的匀变速直线运动,故h =v y 2t ,所以t =2hv y,D 正确.例2 如图2所示,排球场的长度为18 m ,其网的高度为2 m.运动员站在离网3 m 远的线上,正对网前竖直跳起把球垂直于网水平击出.设击球点的高度为2.5 m ,问:球被水平击出时的速度v 在什么范围内才能使球既不触网也不出界?(g 取10 m/s 2)图2答案 见解析解析 如图所示,排球恰触网时其运动轨迹为Ⅰ,排球恰出界时其轨迹为Ⅱ,根据平抛物体的运动规律x =v 0t 和y =12gt 2可得,当排球恰触网时有x 1=3 m ,x 1=v 1t 1①h 1=2.5 m -2 m =0.5 m ,h 1=12gt 21②由①②可得v 1≈9.5 m/s. 当排球恰出界时有:x 2=3 m +9 m =12 m ,x 2=v 2t 2③ h 2=2.5 m ,h 2=12gt 22④由③④可得v 2≈17 m/s.所以球既不触网也不出界的水平击出速度范围是:9.5 m/s<v <17 m/s.(1)将平抛运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,是求解平抛运动的基本方法.(2)分析平抛运动中的临界问题时一般运用极端分析的方法,即把要求的物理量设定为极大或极小,让临界问题突现出来,找出产生临界的条件.二、平抛运动的两个重要推论 [导学探究]1.以初速度v 0水平抛出的物体,经时间t 后速度方向和位移方向相同吗?两量与水平方向夹角的正切值有什么关系?答案 方向不同.如图所示,tan θ=v y v x =gtv 0.tan α=y A x A =12gt 2v x t =gt 2v 0=12tan θ.2.结合以上结论并观察速度的反向延长线与x 轴的交点,你有什么发现?答案 把速度反向延长后交于x 轴的B 点,由tan α=12tan θ,tan α=y A x A ,tan θ=y Ax A -OB 可知OB =x A2,即B 为此时水平位移的中点.[知识深化]1.做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为α,则tan θ=2tan α.2.做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.例3 如图3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α1;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α2,则(不计空气阻力)()图3A.当v 1>v 2时,α1>α2B.当v 1>v 2时,α1<α2C.无论v 1、v 2关系如何,均有α1=α2D.α1、α2的关系与斜面倾角θ有关 答案 C解析 小球从斜面某点水平抛出后落到斜面上,小球的位移与水平方向的夹角等于斜面倾角θ,即tan θ=y x =12gt 2v 0t =gt2v 0,小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值tan α=v y v x =gtv 0,故可得tan α=2tan θ,只要小球落到斜面上,位移方向与水平方向夹角就总是θ,则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是α,故速度方向与斜面的夹角就总是相等,与v 1、v 2的关系无关,C 选项正确. 三、与斜面结合的平抛运动的问题[导学探究] 跳台滑雪是勇敢者的运动.在利用山势特别建造的跳台上,运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观,示意图如图4所示.请思考:图4(1)运动员从斜坡上的A 点水平飞出,到再次落到斜坡上的B 点,根据斜面倾角可以确定运动员位移的方向还是运动员速度的方向?(2)运动员从斜面上的A 点水平飞出,到运动员再次落到斜面上,他的竖直分位移与水平分位移之间有什么关系? 答案 (1)位移的方向 (2)y x=tan θ[知识深化] 常见的两类情况1.顺着斜面抛:如图5所示,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.图5结论有:(1)速度方向与斜面夹角恒定;(2)水平位移和竖直位移的关系:tan θ=y x =12gt 2v 0t =gt2v 0;(3)运动时间t =2v 0tan θg.2.对着斜面抛: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,如图6所示.图6结论有:(1)速度方向与斜面垂直;(2)水平分速度与竖直分速度的关系:tan θ=v 0v y =v 0gt; (3)运动时间t =v 0g tan θ.例4 女子跳台滑雪等6个新项目已加入2014年冬奥会.如图7所示,运动员踏着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆.设一位运动员由斜坡顶的A 点沿水平方向飞出的速度v 0=20 m/s ,落点在斜坡底的B 点,斜坡倾角θ=37°,斜坡可以看成一斜面,不计空气阻力.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:图7(1)运动员在空中飞行的时间t ; (2)A 、B 间的距离s . 答案 (1)3 s (2)75 m解析 (1)运动员由A 点到B 点做平抛运动,则水平方向的位移x =v 0t 竖直方向的位移y =12gt 2又y x=tan 37°,联立以上三式得t =2v 0tan 37°g=3 s (2)由题意知sin 37°=y s=12gt 2s得A 、B 间的距离s =gt 22sin 37°=75 m.例5 如图8所示,以9.8 m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g 取9.8 m/s 2,不计空气阻力)( )图8A.23 s B.223s C. 3 s D.2 s 答案 C解析 如图所示,把末速度分解成水平方向的分速度v 0和竖直方向的分速度v y ,则有tan 30°=v 0v y ,v y =gt ,解两式得t =v y g=3v 0g= 3 s ,故C 正确.1.(平抛运动规律的理解)如图9所示,滑板运动员以速度v 0从离地高h 处的平台末端水平飞出,落在水平地面上.忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是( )图9A.v 0越大,运动员在空中运动时间越长B.v 0越大,运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地瞬间速度与高度h 无关D.运动员落地位置与v 0大小无关 答案 B解析 运动员在竖直方向做自由落体运动,运动员做平抛运动的时间t =2hg,只与高度有关,与速度无关,A 项错误;运动员的末速度是由初速度和竖直方向上的速度合成的,合速度v =v 20+v 2y ,初速度越大,合速度越大,B 项正确;运动员在竖直方向上的速度v y =2gh ,高度越高,落地时竖直方向上的速度越大,故合速度越大,C 项错误;运动员在水平方向上做匀速直线运动,落地的水平位移x =v 0t =v 02hg,故落地的位置与初速度有关,D 项错误.2.(平抛运动规律的应用)(多选)物体以初速度v 0水平抛出,若不计空气阻力,重力加速度为g ,则当其竖直分位移与水平分位移相等时,以下说法中正确的是( )A.竖直分速度等于水平分速度B.瞬时速度大小为5v 0C.运动的时间为2v 0gD.运动的位移为22v20g答案 BCD解析 因为平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,由位移相等可知v 0t =12gt 2,解得t =2v 0g ,又由于v y =gt =2v 0,所以v =v 2x +v 2y =5v 0,s =x 2+y 2=2v 0t =22v20g,故正确选项为B 、C 、D.3.(平抛运动的推论)如图10所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上,不计空气阻力,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )图10A.tan φ=sin θB.tan φ=cos θC.tan φ=tan θD.tan φ=2tan θ 答案 D解析 物体从抛出至落到斜面的过程中,位移方向与水平方向夹角为θ,落到斜面上时速度方向与水平方向夹角为φ,由平抛运动的推论知tan φ=2tan θ,选项D 正确.4.(斜面上的平抛运动)如图11所示,小球以15 m/s 的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上.在这一过程中,(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:图11(1)小球在空中的飞行时间; (2)抛出点距撞击点的竖直高度. 答案 (1)2 s (2)20 m解析 (1)将小球垂直撞在斜面上的速度分解,如图所示.由图可知θ=37°,φ=90°-37°=53°.tan φ=gt v 0,则t =v 0g tan φ=1510×43s =2 s.(2)h =12gt 2=12×10×22m =20 m.课时作业一、选择题(1~6题为单选题,7~10题为多选题)1.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则( )A.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 答案 D解析 垒球击出后做平抛运动,在空中运动时间为t ,由h =12gt 2得t =2hg,故t 仅由高度h 决定,选项D 正确;水平位移x =v 0t =v 02hg,故水平位移x 由初速度v 0和高度h 共同决定,选项C 错误;落地速度v =v 20+(gt )2=v 20+2gh ,故落地速度v 由初速度v 0和高度h 共同决定,选项A 错误;设v 与水平方向的夹角为θ,则tan θ=2ghv 0,故选项B 错误.2.在抗震救灾中,一架飞机水平匀速飞行.从飞机上每隔1 s 释放1包物品,先后共释放4包(都未落地),若不计空气阻力,从地面上观察4包物品( ) A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的 B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的C.在空中任何时刻总在飞机正下方,排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机正下方,排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的 答案 C3.如图1所示,在同一竖直面内,小球a 、b 从高度不同的两点,分别以初速度v a 和v b 沿水平方向抛出,经过时间t a 和t b 后落到与两抛出点水平距离相等的P 点.若不计空气阻力,下列关系式正确的是( )图1A.t a >t b ,v a <v bB.t a >t b ,v a >v bC.t a <t b ,v a <v bD.t a <t b ,v a >v b 答案 A解析 由于小球b 距地面的高度小,由h =12gt 2可知t b <t a ,而小球a 、b 运动的水平距离相等,由x =v 0t 可知,v a <v b ,由此可知A 正确.4.如图2所示,在一次空地演习中,离地H 高处的飞机发射一颗炮弹,炮弹以水平速度v 1飞出,欲轰炸地面目标P ,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v 2竖直向上发射炮弹进行拦截,设飞机发射炮弹时与拦截系统的水平距离为s ,若拦截成功,不计空气阻力,则v 1、v 2的关系应满足( )图2A.v 1=v 2B.v 1=sH v 2 C.v 1=Hsv 2 D.v 1=H sv 2答案 B解析 当飞机发射的炮弹运动到拦截炮弹正上方时,满足s =v 1t ,h =12gt 2,此过程中拦截炮弹满足H -h =v 2t -12gt 2,即H =v 2t =v 2·s v 1,则v 1=sHv 2,故选项B 正确.5.如图3所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t 到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g ,下列说法正确的是( )图3A.小球水平抛出时的初速度大小为gt tan θB.小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D.若小球初速度增大,则θ减小 答案 D解析 速度、位移分解如图所示,v y =gt ,v 0=v y tan θ=gttan θ,故A 错.设位移方向与水平方向夹角为α,则tan θ=2tan α,α≠θ2,故B 错.平抛运动的时间由下落高度决定,与水平初速度无关,故C 错.由tan θ=v y v 0知,v 0增大则θ减小,D 正确.6.两相同高度的斜面倾角分别为30°、60°,两小球分别由斜面顶端以相同水平速率v 抛出,不计空气阻力,如图4所示,假设两球都能落在斜面上,则分别向左、右两侧抛出的小球下落高度之比为( )图4A.1∶2B.3∶1C.1∶9D.9∶1 答案 C解析 根据平抛运动的规律以及落在斜面上的特点可知,x =v 0t ,y =12gt 2,tan θ=y x ,分别将30°、60°代入可得两球平抛所经历的时间之比为1∶3,两球下落高度之比为1∶9,选项C 正确.7.如图5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/s 2)( )图5A.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6.2 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/s 答案 BC解析 由h =12gt 2,x =v 0t将h =5 m ,x =6.2 m 代入解得:安全跳过去的最小水平速度v 0=6.2 m/s ,选项B 、C 正确.8.如图6所示,在斜面顶端的A 点以速度v 平抛一小球,经t 1时间落到斜面上B 点处,若在A 点将此小球以速度0.5v 水平抛出,经t 2时间落到斜面上的C 点处,以下判断正确的是( )图6A.AB ∶AC =2∶1B.AB ∶AC =4∶1C.t 1∶t 2=2∶1D.t 1∶t 2=2∶1 答案 BC解析 由平抛运动规律有:x =v 0t ,y =12gt 2,则tan θ=y x =gt2v 0,代入数据联立解得t 1∶t 2=2∶1,C 正确,D 错误.它们竖直位移之比y B ∶y C =12gt 21∶12gt 22=4∶1,所以AB ∶AC =y B sin θ∶y Csin θ=4∶1,故A 错误,B 正确.9.如图7所示,从半径为R =1 m 的半圆AB 上的A 点水平抛出一个可视为质点的小球,经t =0.4 s 小球落到半圆上,已知当地的重力加速度g =10 m/s 2,则小球的初速度v 0可能为( )图7A.1 m/sB.2 m/sC.3 m/sD.4 m/s 答案 AD解析 由于小球经0.4 s 落到半圆上,下落的高度h =12gt 2=0.8 m ,位置可能有两处,如图所示,第一种可能:小球落在半圆左侧,v 0t =R -R 2-h 2=0.4 m ,v 0=1 m/s ,第二种可能:小球落在半圆右侧,v 0t =R +R 2-h 2=1.6 m ,v 0=4 m/s ,选项A 、D 正确.10.如图8所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H 处,将球以速度v 沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上,已知底线到网的距离为L ,重力加速度取g ,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是( )图8A.球的速度v 等于Lg 2HB.球从击出至落地所用时间为2H gC.球从击球点至落地点的位移等于LD.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关 答案 AB解析 由平抛运动规律知,在水平方向上有:L =vt ,在竖直方向上有:H =12gt 2,联立解得t =2Hg,v =Lg 2H,所以A 、B 正确;球从击球点至落地点的位移为s =H 2+L 2,C 、D 错误.二、非选择题11.如图9所示,一小球从平台上水平抛出,不计空气阻力,恰好落在平台前一倾角为α=53°的斜面顶端并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h =0.8 m ,取g =10 m/s 2.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:图9(1)小球水平抛出的初速度v 0的大小;(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x . 答案 (1)3 m/s (2)1.2 m解析 小球从平台运动到斜面顶端的过程中做平抛运动,由平抛运动规律有:x =v 0t ,h =12gt 2,v y =gt由题图可知:tan α=v y v 0=gtv 0代入数据解得:v 0=3 m/s ,x =1.2 m.12.如图10所示,在倾角为37°的斜面上从A 点以6 m/s 的初速度水平抛出一个小球,小球落在B 点,不计空气阻力,求:(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图10(1)A 、B 两点间的距离和小球在空中飞行的时间;(2)小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值. 答案 (1)6.75 m 0.9 s (2)1.5解析 (1)如图所示,设小球落到B 点时速度的偏转角为α,运动时间为t.则tan 37°=h x =12gt 2v 0t =56t又因为tan 37°=34,解得t =0.9 s由x =v 0t =5.4 m则A 、B 两点间的距离l =xcos 37°=6.75 m(2)在B 点时,tan α=v y v 0=gtv 0=1.5.13.如图11所示,水平地面上有一高h =4.2 m 的竖直墙,现将一小球以v 0=6.0 m/s 的速度垂直于墙面水平抛出,已知抛出点与墙面的水平距离s =3.6 m 、离地面高H =5.0 m ,不计空气阻力,不计墙的厚度.重力加速度g 取10 m/s 2.图11(1)求小球碰墙点离地面的高度h 1.(2)若仍将小球从原位置沿原方向抛出,为使小球能越过竖直墙,小球抛出时的初速度v 的大小应满足什么条件?答案 (1)3.2 m (2)初速度v ≥9.0 m/s解析 (1)小球在碰到墙前做平抛运动,设小球碰墙前运动时间为t ,由平抛运动的规律有: 水平方向上:s =v 0t① 竖直方向上:H -h 1=12gt2②由①②式并代入数据可得h 1=3.2 m.(2)设小球以v 1的初速度抛出时,小球恰好沿墙的上沿越过墙,小球从抛出至运动到墙的上沿历时t 1,由平抛运动的规律有:水平方向:s =v 1t 1③竖直方向:H -h =12gt 21④由③④式并代入数据可得v 1=9.0 m/s ,所以小球越过墙要满足:初速度v ≥9.0 m/s.。

新沪科版高一物理必修2课件:1.1 飞机投弹与平抛运动

新沪科版高一物理必修2课件:1.1 飞机投弹与平抛运动
第1章 怎样研究抛体运动
1.1 飞机投弹与平抛运动
情境导入
课程目标
1.知道曲线运动。 2.知道平抛运动的定义。 3.理解伽利略对抛体运动研究 的方法。 4.掌握验证伽利略假设的实验 方法。
一二三
一、从飞机投弹谈起
1.平抛运动 将一个物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做 的运动叫做平抛运动。 2.平抛运动的特点 (1)运动特点:初速度沿水平方向; (2)受力特点:只受重力。
一二三
思考体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等,它们的轨
迹是什么?都可以看成是平抛运动吗?
提示:链球、铅球、铁饼、标枪等被抛出后的轨迹均为曲线。它们的初 速度不是沿水平方向,所以它们不是平抛运动。
一二三
二、伽利略的假设
一二三
三、验证伽利略的假设
我们利用如图装置来验证伽利略的假设。
一二三
一二三
探究点一 探究点二
●名师精讲●
1.曲线运动的性质 由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化,不管速度大小是否变 化,因其矢量性,物体的速度时刻在变化,所以曲线运动一定是变速运动。若 物体所受合力为恒力,则加速度恒定,物体做匀变速曲线运动;若合力为变力, 则加速度变化,物体做变加速曲线运动。 2.运动的五种类型
警示(1)平抛运动的速度的大小和方向都在不断变化,加速度的
大小和方向都是不变的,两个量的特征不要混淆。 (2)实际物体被水平抛出后,只有当空气阻力可以忽略时,才可看成平抛运 动。
探究点一 探究点二
【例题 2】(多选)关于平抛物体的运动,以下说法正确的是( ) A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大 B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变 C.平抛物体的运动是匀变速运动 D.平抛物体的运动是变加速运动 解析:做平抛运动的物体,速度随时间不断增大,但由于只受恒定不变的 重力作用,所以加速度是恒定不变的,选项 A 错误、B 正确;平抛运动是加速 度恒定不变的曲线运动,所以它是匀变速曲线运动,选项 C 正确、D 错误。 答案:BC

沪科版物理必修2讲义:第1章-1.1 飞机投弹与平抛运动

沪科版物理必修2讲义:第1章-1.1 飞机投弹与平抛运动

1.1 飞机投弹与平抛运动平 抛运 动[先填空]1.定义:将一个物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动.2.条件(1)初速度方向沿水平方向.(2)在运动过程中空气阻力可以忽略,即只受重力作用.[再判断]1.平抛运动是曲线运动,故物体受到的力的方向一定不断变化.(×)2.平抛运动的初速度与重力垂直.(√)3.做平抛运动的物体,受力始终与运动方向一致.(×)[后思考]街头有一种套圈游戏,游戏中用套圈套中目标就可得到奖品,如图1-1-1.我们可以把套圈抛出后的运动看做平抛运动.思考以下问题:图1-1-1(1)套圈的落点与什么因素有关?(2)套圈的运动是匀变速曲线运动吗?【提示】(1)套圈的落点与抛出时的速度和抛出点的高度有关.(2)套圈只受重力作用,故套圈的运动是匀变速曲线运动.[合作探讨]如图1-1-2所示,一人正练习投掷飞镖,请思考:图1-1-2探讨1:飞镖投出后,其加速度的大小和方向是怎样的?【提示】若忽略空气阻力,飞镖投出后,只受重力作用,其加速度大小为g,方向竖直向下.探讨2:飞标的运动是匀变速运动,还是变加速运动?【提示】飞镖运动过程中,加速度是不变的,所以飞镖的运动是匀变速运动.[核心点击]1.平抛运动特点(1)理想化特点:物理上的“平抛运动”是一种理想化的运动,即把物体看成质点,抛出后只考虑重力作用,忽略空气阻力.(2)匀变速特点:平抛运动的加速度恒定,始终等于重力加速度,是一种匀变速曲线运动.(3)速度变化的特点:做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等,均为Δv=gΔt,方向竖直向下.2.平抛运动的动力学解释平抛运动是物体以水平速度抛出,只在重力作用下的运动,可从以下两个方面理解:。

2018版高中物理沪科版必修2学案:第1章 怎样研究抛体

2018版高中物理沪科版必修2学案:第1章 怎样研究抛体

1.1飞机投弹与平抛运动[学习目标]1.知道什么是平抛运动,知道伽利略对平抛运动规律的假设.2.能够利用实验验证伽利略的假设.3.会利用物理规律分析平抛运动在两个分方向上的运动规律.4.知道曲线运动的速度方向及物体做曲线运动的条件.一、从飞机投弹谈起1.平抛运动:将一个物体沿________方向抛出,在空气阻力可以________的情况下物体所做的运动.2.平抛运动的特点(1)水平方向具有__________,由于惯性要保持向前运动.(2)竖直方向受到________作用,轨迹向下弯曲.(3)物体只受重力,加速度为g,方向竖直向下,是一种匀变速曲线运动.二、伽利略的假设1.伽利略对平抛运动的认识:水平方向做_________运动;竖直方向做________运动.2.伽利略的假设:水平、竖直两个方向的运动“既不彼此________________,也不互相________”,即两个方向的运动具有________性.三、验证伽利略的假设1.如图1甲所示,A、B两小球同时分别开始做自由落体运动和平抛运动.(1)现象:两球________落地.(2)结论:此实验表明,平抛运动竖直方向的运动是________________运动.图12.如图乙所示是A、B两小球同时分别开始做自由落体运动和平抛运动的频闪照片.(1)现象:B球在相同时间内通过的__________________相同,通过的竖直位移与时间的____________成正比.(2)结论:此实验表明,平抛运动水平分运动是_________________________运动,竖直分运动是______________________________.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)老师将手中的粉笔头随意抛出的运动是平抛运动.()(2)将手中的石子向远方投去,石子做平抛运动.()(3)从水平飞行的飞机上滑落的货物做平抛运动(忽略空气阻力).()(4)图1甲实验中证明了做平抛运动的小球其竖直分运动是自由落体运动.()(5)图1甲实验中证明了做平抛运动的小球其水平分运动是匀速直线运动.()(6)图1乙实验表明了一个小球要么沿水平方向做匀速直线运动,要么沿竖直方向做自由落体运动,两者不可兼得.()2.如图2所示为用频闪照相的方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片,图中A、B、C 为三个同时由同一点出发的小球,AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹,BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹,CC′为C球自由下落的运动轨迹.通过分析上述三条轨迹可得出结论:图2________________________________________________________________________________________________________________________________________________.一、曲线运动的速度[导学探究](1)如图3所示,砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出,其速度方向不断变化,那么如何确定物体在某一点的速度方向?图3(2)曲线运动一定是变速运动吗?(3)曲线运动可能是匀变速运动吗?(4)物体做曲线运动时,加速度可以为零吗?为什么?[知识深化]1.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的.2.质点在某一点的速度方向是沿曲线上这一点的切线方向.3.曲线运动是变速运动(1)速度是矢量,它既有大小,又有方向.不论速度的大小是否改变,只要速度的方向发生改变,就表示速度发生了变化,也就具有了加速度.(2)在曲线运动中,速度的方向是不断变化的,所以曲线运动是变速运动.例1如图4所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是()图4A.物体的速度可能不变B.物体的速度不可能均匀变化C.a点的速度方向由a指向bD.ab段的位移大小一定小于路程二、物体做曲线运动的条件[导学探究](1)图5甲是抛出的石子在空中划出的弧线,图乙是某卫星绕地球运行的部分轨迹.请画出物体在A、B、C、D四点的受力方向和速度方向.图5(2)用一块磁铁,如何使小钢球做以下运动:①加速直线运动;②减速直线运动;③曲线运动.(3)物体做曲线运动的条件是什么?[知识深化]1.物体做曲线运动的条件:当物体受到的合力的方向与其运动方向不共线时,物体将做曲线运动,与其受到的合力大小是否变化无关.2.合力与运动轨迹的关系:物体运动时其轨迹总偏向合力所指的一侧,或者说合力总指向运动轨迹的凹侧.例2曲线运动是自然界更为普遍的运动形式,下面关于曲线运动的一些说法中,正确的是()A.物体只要受到变力的作用,就会做曲线运动B.物体在方向不变的外力作用下一定会做直线运动C.物体在方向不断变化的外力作用下一定会做曲线运动D.物体在大小不变的外力作用下必做匀变速曲线运动针对训练1一物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间内风突然停止,则其运动的轨迹可能是()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.三、平抛运动的特点与性质[导学探究]观察图6甲、乙,思考以下问题:图6(1)A球、B球的运动轨迹各有什么特点?(2)A、B两球的速度(大小、方向)有什么特点?(3)A、B两球的加速度有什么特点?[知识深化]1.平抛运动的特点与性质(1)特点:(2)性质:平抛运动实质上是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动.2.平抛运动的速度变化如图7所示,由Δv=gΔt知,任意两个相等的时间间隔内速度的变化量相同,方向竖直向下.图7例3平抛运动的规律可以概括为两点:一是水平方向做匀速直线运动;二是竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图8用小锤击打弹性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面.则这个实验()图8A.只能说明上述规律中的第一条B.只能说明上述规律中的第二条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律针对训练2关于平抛运动,下列说法中正确的是()A.平抛运动是一种变加速运动B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等1.(曲线运动的速度方向)在F1赛事中,若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落,则关于脱落的车轮的运动情况,下列说法中正确的是()A.仍然沿着汽车的弯道行驶B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能2.(曲线运动的条件)对做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上B.加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上C.加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上D.合外力的方向一定是变化的3.(平抛运动的特点)如图9所示,在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时刻在它正上方有一小球b也以初速度v0水平抛出,并落于c点,不计空气阻力,则()图9A.小球a先到达c点B.小球b先到达c点C.两球同时到达c点D.不能确定a、b球到达c点的先后顺序4.(对平抛运动的理解)从离地面h高处投出A、B、C三个小球,A球自由下落,B球以速度v水平抛出,C球以速度2v水平抛出,则它们落地时间t A、t B、t C的关系是(不计空气阻力)()A.t A<t B<t C B.t A>t B>t CC.t A<t B=t C D.t A=t B=t C答案精析自主预习梳理一、1.水平忽略2.(1)初速度(2)重力二、1.匀速直线自由落体2.影响干扰妨碍独立三、1.(1)同时(2)自由落体2.(1)水平位移二次方(2)匀速直线自由落体运动即学即用1.(1)×(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×2.做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动重点知识探究一、导学探究(1)从题图可以看出,从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出,所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向.(2)由于曲线运动的速度方向时刻在变化,不论其速度大小是否变化,其速度一定变化,因此曲线运动一定是变速运动.(3)曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力情况.合外力为恒力,物体做匀变速曲线运动;合外力为变力,物体做非匀变速曲线运动.(4)不可以,物体做曲线运动时,速度不断变化,所以加速度一定不为零.例1D[做曲线运动的物体的速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度方向也在不断发生变化,故A项错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体所受到的合力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,B项错误;ɑ点的速度方向沿ɑ点的切线方向,C项错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,D项正确.]二、导学探究(1)各点受力方向和速度方向如图所示.(2)①把磁铁放置在小钢球运动方向的正前方;②把磁铁放置在小钢球运动方向的正后方;③把磁铁放置在小钢球运动方向的某一侧.(3)所受合力方向与速度方向不共线.例2C[当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,A、B错误.物体所受的外力方向不断变化,表明外力不会与速度始终共线,故在该外力作用下物体一定会做曲线运动,C对.做匀变速曲线运动物体的受力恒定不变,而不光是受力大小不变,D错误.]针对训练1 C三、导学探究(1)A球:直线B球:曲线(2)A球的速度方向不变,大小变化;B球的速度方向和大小都发生变化(3)A、B两球的加速度均恒定不变,为重力加速度g.例3B[实验中A球做平抛运动,B球做自由落体运动,两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同,而不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动,所以只有选项B正确.]针对训练2 C当堂达标检测1.C2.A3.C4.D。

陕西省石泉县高中物理第1章怎样研究抛体运动1.1研究抛体运动教案沪科版必修2

陕西省石泉县高中物理第1章怎样研究抛体运动1.1研究抛体运动教案沪科版必修2
竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线。
2、理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g
3、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运
动与竖直方向的自由落体运动的合运动,并且这两个运动互不影响。
过程与方法:
(1)通过实验视频和课件完成由感性到理性的认识,增强观察能力和分析能力(2)渗透物理学研究方法的教育:认识平抛运动的处理方法是从复杂到简单,先分解再合成,这个规律是物理学研究的重要方法;用两个简单的直线运动来等效替代,利用已知的直线运动的规律来研究复杂的曲线运动,渗透物理学等效替代的思想(3)经历平抛运动的探究过程,尝试运用科学探究的方法研究和解决物理问题(4)发挥教学工具的作用,提高运用数学解决问题的能力。
1.1研究抛体运动
课标依据
会用运动合成与分解的方法分析抛体运动
教材分析
本节认识平抛运动采用的是运动的合成与分解的方法,它是一种研究问题的方法,这种方法在“力的合成与分解”的学习中学生已有基础,因此,在教学中应让学生主动尝试应用这种方法来解决平抛物体运动规律这个新问题。这一学习过程的经历,能激发学生探究未知问题的乐趣,领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题,将未知问题化为已知问题。让学生真正理解运动合成与分解这种方法的意义,理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。日常生活中平抛运动的现象也较多,通过与生产、生活的联系,可以使学生更深入了解这两种运动的规律。
(1)、实验验证:
【演示实验】用小锤打击弹性金属片时,A球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时B球被松开,做自由落体运动。
现象:越用力打击金属片,A球的水平速度也越大;无论A球的初速度多大,它总是与B球同时落地。
(2)、用课件模拟课本图1-3的实验。

高中物理 第一章 怎样研究抛体运动 1.1 飞机投弹与平抛运动素材2 沪科版必修2

高中物理 第一章 怎样研究抛体运动 1.1 飞机投弹与平抛运动素材2 沪科版必修2

1.1飞机投弹与平抛运动课堂互动三点剖析一、用实验探究平抛运动的规律图1-1-21.竖直方向的运动规律如图1-1-2所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球被松开,自由下落.A、B两球同时开始运动.观察两球是否同时落地.如果同时落地,说明什么问题?多次改变小球距地面的高度和打击的力度,重复这个实验.如果每次都同时落地,说明什么问题?该实验中,不管小球离地的高度和打击的力度如何变化,两球都同时落地,说明A球在竖直方向上的运动与B球相同,因B球做自由落体运动,则A球在竖直方向上的运动为自由落体运动.2.水平方向运动规律的实验探究(1)安装调整弧槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的斜上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,能使小球在平直轨道上的任意位置静止,就表明水平已调好.如图1-1-3.图1-1-3(2)调整木板:用悬挂在槽口上的重垂线把木板调到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,然后把重垂线方向记录到钉在木板的白纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变.(3)确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在板上的水平投影点O,O点即为坐标原点.(4)描绘运动轨迹:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,调整卡片位置,要使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔,而不擦碰孔的边缘,然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置,取下白纸用平滑的曲线把这些点连接起来便得到小球做平抛运动的轨迹.(5)探究水平方向的运动规律:以O 点为原点画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴,并在y 轴上从O 点选取相邻的几段位移,使其为1∶3∶5…观察水平方向的运动规律.由探究实验可得,平抛运动水平方向的运动为匀速直线运动.二、平抛运动初速度的计算计算平抛运动初速度的一般方法:1.画出运动轨迹,在轨迹曲线上任取几点(如A 、B 、C 、D ).2.用刻度尺和三角尺分别测出它们的坐标x 和y.3.根据平抛运动竖直方向是自由落体运动(y =21gt 2或Δy=gT 2),求出运动时间;再根据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x =v 0t 或Δx=v 0t )计算小球的初速度.三、正确理解平抛运动的规律和性质1.平抛运动的规律(1)水平方向:平抛运动做速度为v 0的匀速直线运动.(2)竖直方向:平抛运动做自由落体运动.2.平抛运动的性质由于做平抛运动的物体只受重力的作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g ,所以平抛运动是匀变速运动;又因为重力方向与速度方向不在一条直线上,所以物体做曲线运动,所以平抛运动是匀变速曲线运动,其运动轨迹为抛物线.。

2020年高中物理第1章怎样研究抛体运动1飞机投弹与平抛运动学案沪科版必修2

2020年高中物理第1章怎样研究抛体运动1飞机投弹与平抛运动学案沪科版必修2

飞机投弹与平抛运动1.理解平抛运动及其基本运动特征.2.理解伽利略对抛体运动研究的方法和结论假设.(重点)3.理解验证伽利略假设的实验方法和实验原理.一、从飞机投弹谈起1.平抛运动:将一个物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动叫平抛运动.2.平抛运动的特点(1)初运动特点:水平抛出;(2)受力特点:只受重力.(1)做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大.( )(2)做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变.( )(3)平抛运动是匀变速运动.( )提示:(1)×(2)√(3)√二、伽利略的假设1.伽利略认为平抛运动的物体同时做两种运动:在水平方向上的运动,物体在这个方向上不受力的作用做匀速直线运动;在竖直方向上的运动,物体受到重力作用做自由落体运动.物体的实际运动就是这两个运动的合运动.2.伽利略用几何方法作出了平抛物体的运动轨迹,是一条抛物线.三、验证伽利略的假设1.如图所示,用小锤击打弹性钢片C,C向前推动小钢球B,使其具有水平初速度,使B 做平抛运动,同时松开小钢球A,使A从孔中自由落下,做自由落体运动.2.现象:(1)无论B球的水平速度大小如何,它总是与A球同时落地.(2)B球的水平初速度越大,通过的水平距离也越大.(3)B球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动.3.结论:物体在做平抛运动的过程中,在竖直方向的运动为自由落体运动.一只松鼠攀在山崖的树上,看到猎人对着它水平射出子弹的火光后,立即松开爪子从树上掉落,它能逃脱被击中的厄运吗?提示:不能.因为子弹被射出后做平抛运动,它在竖直方向上做自由落体运动,并且和松鼠的自由落体是在同一高度同时开始的,因此松鼠不能逃脱厄运而被子弹击中.平抛运动的性质及其特点1.定义:物理学中将物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动叫做平抛运动.2.平抛运动的轨迹:仔细观察物体平抛运动的轨迹(水平抛出的石块、水平击出的排球等),运动轨迹是一条抛物线,如图所示.3.平抛运动的特点和性质(1)特点:平抛运动具有水平初速度,只受重力作用,其加速度为重力加速度g,方向竖直向下.(2)性质:平抛运动是匀变速曲线运动,可看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动.如图所示,一架飞机水平匀速飞行,飞机上每隔1 s释放一个小球,先后共释放4个小球,若不计空气阻力,则落地前四个小球在空中的排列情况是( )[思路点拨] 此题的关键是搞清平抛运动在水平方向和竖直方向分别满足的运动规律.[解析] 每个小球均做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,且速度大小相等,所以四个小球应在同一竖直线上;在竖直方向上做自由落体运动,相同时间间隔内,小球之间的间隔距离越来越大,故选项B正确.[答案] B平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,其水平方向不受外力做匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动,满足匀变速直线运动的规律.1.下列关于平抛运动的说法中正确的是( )A.平抛运动是非匀变速运动B.平抛运动是匀速运动C.平抛运动是匀变速曲线运动D.平抛运动是加速度大小变化、方向不变的曲线运动解析:选C.平抛运动在运动过程中只受重力,所以加速度恒为g,所以是匀变速运动,又因为其运动轨迹为曲线,所以平抛运动是匀变速曲线运动.探究平抛运动特点的方法1.根据已有的力学理论猜测互相垂直的分运动的性质.2.设置与分运动等效的条件进行对比实验:(1)与平抛运动同时自由下落的物体;(2)与平抛运动初速度相同的匀速直线运动.3.猜想与实验运用平抛演示仪进行实验研究(如图所示)(1)用实验验证水平方向运动规律的猜想是否正确①感性猜想:猜想平抛运动的物体会在水平方向上做匀速直线运动.②实验过程:把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、D上,切断电源,使两小铁珠以相同的初速度分别从轨道A、B上射出;改变电磁铁C、D与轨道出口水平面之间的高度,重复上述过程.③实验现象:两个铁珠在空中总是在同一竖直线上.④实验结论:做平抛运动的物体在水平方向上的运动情况与匀速直线运动情况相同.(2)用实验验证竖直方向运动规律的猜想是否正确①感性猜想:由于平抛运动的物体只受重力作用猜想在竖直方向做自由落体运动.②实验过程:把两个小铁珠分别吸在电磁铁C、E上,切断电磁铁C的电源,铁珠向下运动,接触碰撞开关S,同时切断电磁铁E的电源,两铁珠在空中运动;让电磁铁E从N向M移动,调整它的位置,重复上述过程.③实验现象:两个小铁珠在空中总是在同一水平线上.④实验结论:做平抛运动的物体在竖直方向的运动情况与自由落体运动相同.三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,金属片把A 球沿水平方向弹出,同时B 球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A 球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明 _.(2)乙同学采用如图乙所示的装置.两个相同的弧形轨道M 、N ,分别用于发射小铁球P 、Q ,其中N 的末端可看做与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C 、D ;调节电磁铁C 、D 的高度使AC =BD ,从而保证小铁球P 、Q 在轨道出口处的水平初速度v 0相等,现将小铁球P 、Q 分别吸在电磁铁C 、D 上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v 0同时分别从轨道M 、N 的下端射出.实验可观察到的现象应是 .仅仅改变弧形轨道M 的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明.(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图中每个小方格的边长为1.25 cm ,则由图可求得拍摄时每 s 曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s .(g 取9.8 m/s 2)[思路点拨] 解此题的关键有两点:(1)甲、乙两图中分别对照的是哪个方向的运动.(2)丙图中要注意水平方向的距离和竖直方向距离的特点.[解析] (1)通过对照实验,说明两球具有等时性,由此说明竖直方向上做自由落体运动.(2)两球在水平轨道上相遇,水平方向运动情况相同,说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动.(3)小球在竖直方向上做加速度为g 的匀加速直线运动,所以有Δy =gT 2,Δy =1.25×10-2 m ,得T =3.57×10-2 s又因为每个闪光时间内水平位移x =2×1.25×10-2 m =2.5×10-2 m则v 0=x T =2.5×10-23.57×10-2m/s =0.7 m/s .[答案] (1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动(2)P 球击中Q 球 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动(3)3.57×10-20.7(1)该实验是对伽利略假设的验证.考查对平抛运动及其分运动的理解,同时考查探究问题的思维能力.(2)根据运动轨迹分析计算平抛运动的时间和初速度时,要首先利用平抛运动竖直方向是自由落体运动⎝ ⎛⎭⎪⎫y =12gt 2或Δy =gt 2,求出运动时间;再根据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x =v 0t 或Δx =v 0T )计算小球的初速度.2.(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片,A 球水平抛出,同时 B 球被松开,自由下落.关于该实验,下列说法中正确的有( )A .两球的质量应相等B .两球应同时落地C .应改变装置的高度,多次实验D .实验也能说明A 球在水平方向上做匀速直线运动解析:选BC .小锤打击弹性金属片后,A 球做平抛运动,B 球做自由落体运动.A 球在竖直方向上的运动情况与B 球相同,做自由落体运动,因此两球同时落地.实验时,需A 、B 两球从同一高度开始运动,对质量没有要求,但两球的初始高度及击打力度应该有变化,实验时要进行3~5次得出结论.本实验不能说明A 球在水平方向上的运动性质,故选项B 、C 正确,选项A 、D 错误.“关联”速度的分解模型如图所示,在水平地面上匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2.已知v1=v,求:(1)两绳夹角为θ时,物体上升的速度大小;(2)在汽车做匀速直线运动的过程中,物体是加速上升还是减速上升?(3)绳子对物体的拉力F与物体所受重力mg的大小关系如何?[解析](1)将汽车的运动依据实际效果分解为沿绳方向的运动和垂直于绳方向的运动,如图所示,有v′2=v1sin θ,又v1=v,所以v′2=v sin θ,因v2=v′2,则物体上升的速度大小为v sin θ.(2)依据v2=v sin θ可知,当汽车向左匀速直线运动时,角度θ变大,因此绳的运动速度变大,物体将加速向上运动,即加速上升.(3)物体加速上升,物体所受合外力的方向竖直向上,而物体受重力和拉力的作用,显然拉力F大于物体的重力mg.[答案] (1)v sin θ(2)加速上升(3)拉力F大于重力mg(1)绳、杆等有长度的物体在运动过程中,其两端点的速度通常是不一样的,但两端点的速度是有联系的,我们称之为“关联”速度.(2)解决“关联”速度问题的关键有两点:一是物体的实际运动是合运动,分速度的方向要按实际运动效果确定;二是沿杆(或绳)方向的分速度大小相等.[随堂检测]1.(多选)关于平抛运动,下列说法正确的是( )A.平抛运动的速度在不断变化B.平抛运动的加速度在不断变化C.平抛运动的瞬时速度方向跟平抛运动轨迹相切,且越来越向竖直方向靠近D.平抛运动属于匀变速曲线运动解析:选ACD.做平抛运动的物体只受重力作用,由牛顿第二定律可知,平抛运动的加速度恒为g,故平抛运动是匀变速曲线运动.做曲线运动的物体速度方向时刻变化,某点的瞬时速度方向沿曲线上该点的切线方向,且因为竖直方向上的分速度越来越大,故速度方向逐渐向竖直方向靠近.2.如图所示,在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左运动,同时刻一个小孩在A球正上方以v 0的速度将B 球平抛出去,最后落于C 点,则( )A .小球A 先到达C 点B .小球B 先到达C 点C .两球同时到达C 点D .不能确定解析:选C .B 球水平方向以速度v 0做匀速直线运动,故二者同时到达C 点.3.如图所示,在研究平抛运动时,小球A 沿轨道滑下,离开轨道末端(末端切线水平)时撞开轻质接触式开关S ,被电磁铁吸住的小球B 同时自由下落.改变整个装置的高度做同样的实验,发现位于同一高度的A 、B 两球总是同时落地.该实验现象说明了A 球在离开轨道后( )A .水平方向的分运动是匀速直线运动B .水平方向的分运动是匀加速直线运动C .竖直方向的分运动是自由落体运动D .竖直方向的分运动是匀速直线运动解析:选C .因为A 、B 两球从同一高度同时开始分别做平抛运动和自由落体运动,并且同时落地,说明在竖直方向上两球运动状态相同,即正确选项是C .4.人用绳子通过光滑定滑轮拉静止在地面上的物体A ,A 穿在光滑的竖直杆上,当人以速度v 竖直向下匀速拉绳使质量为m 的物体A ,上升高度h 后到达如图所示位置,此时绳与竖直杆的夹角为θ.已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .此时物体A 的速度为vcos θB .此时物体A 的速度为v cos θC .该过程中绳对物体A 做的功为mgh +12mv 2D .该过程中绳对物体A 做的功为mgh +12mv 2cos 2θ 解析:选A .将A 的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解,如图所示,拉绳子的速度等于A 沿绳子方向的分速度,根据平行四边形定则得,实际速度v A =vcos θ,故选项A 正确,选项B 错误;在A 上升的过程中根据动能定理有-mgh +W =12mv 2A -0,即绳对A 做的功为W =mgh +12m v 2cos 2θ,故选项C 、D 错误. 5.如图是用闪光照相法测平抛物体的初速度时,用10次/秒的闪光照相机对正在做平抛运动的球拍摄的照片,背景是每格边长为5 cm 的正方形格子,求小球的初速度大小.能否用此照片求出当地的重力加速度?如果能,根据该照片求出的重力加速度的数值是多少?解析:T =0.1 s ,v 0=x T =5l T =5×0.050.1m/s =2.5 m/s ; 由Δy =gT 2,有g =Δy T 2=2l T2=10 m/s 2. 答案:2.5 m/s 能 10 m/s 2[课时作业][学生用书P85(单独成册)]一、单项选择题1.对于平抛运动下列说法不正确的是( )A .物体只受重力B .物体沿水平方向抛出C .物体所受的力与抛出时的速度方向相互垂直D .以上说法均不正确解析:选D.由平抛运动的定义可知,物体只受重力并且抛出时的速度方向应与重力方向垂直,选项D不正确.2.关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是( )A.变加速运动B.匀变速运动C.匀速率曲线运动D.不可能是两个直线运动的合运动解析:选B.平抛运动初速度的方向是水平的,物体在运动过程中只受重力作用,依牛顿第二定律F合=ma可以得到mg=ma,即加速度恒定a=g,故A错;平抛运动是匀变速运动,但是初速度不在竖直方向,物体的初速度方向与加速度的方向不在同一条直线上,物体做匀变速曲线运动,故B对,C错;平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,故D错.3.火车做匀速直线运动,一人从窗口伸出手释放一物体,不计空气阻力,在地面上的人看到该物体( )A.做自由落体运动B.因惯性而向车前进的反方向沿抛物线落下C.将以火车的速度为初速度做平抛运动D.将向前下方做匀加速直线运动解析:选C.站在地面上的人看在火车上释放的物体,具有与火车相同的水平速度,不计空气阻力,物体只受重力,所以做平抛运动.4.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,在空中运动时间越长D.初速度越大,落地速度越大解析:选D.平抛物体的运动时间等于竖直方向自由落体运动的时间,即t=2h g,只与竖直高度h有关,与初速度无关,选项C错误;落地时,竖直方向的速度v y=gt=g 2h g=2gh,与初速度无关,选项B错误;落地速度v t=v2y+v20=2gh+v20,初速度越大,落地速度越大,选项D正确;水平位移x=v0t=v02hg,与质量无关,选项A错误.5.若以抛出点为起点,取初速度方向为水平位移的正方向,在选项图所示的x-t图像中,能正确描述做平抛运动的物体的水平位移x的图像的是( )解析:选C.平抛运动水平方向的运动为匀速直线运动,对应的位移-时间图像应为一条正比函数图像,故选项C正确.6.在做“研究平抛运动”的实验中,每次均应将小球从同一位置自由释放.关于释放位置的选择,下列说法中正确的是( )A.释放位置低一点好,因为释放位置越低,小球的初速度小,受的阻力小B.释放位置高一点好,因为释放位置越高,小球的初速度大,平抛射程大,便于测量C.释放位置以小球恰能从白纸上的左上角射入、从右下角射出为宜D.释放位置不需选择,任意均可解析:选C.实验中同一位置释放保证小球平抛时的初速度相同,因为实验中要通过白纸记录,并描迹分析,故选项C说法正确.7.甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示,甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向被抛出,且不计空气阻力,则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是( )A.同时抛出,且v1<v2B.甲比乙后抛出,且v1>v2C.甲比乙早抛出,且v1>v2D.甲比乙早抛出,且v1<v2解析:选D.两球在竖直方向均做自由落体运动,要相遇,则甲竖直位移需比乙大,那么甲应早抛,乙应晚抛;要使两球水平位移相等,则乙的速度应该大于甲的速度,故D选项正确.二、多项选择题8.探究平抛运动规律的实验目的是( )A.描出平抛物体的运动轨迹B.求出重力加速度C.求出平抛物体运动的初速度D.求出平抛物体的位移解析:选AC .探究平抛运动规律的实验目的是:通过实验进一步明确平抛物体的运动是竖直方向的自由落体运动与水平方向的匀速直线运动的合运动;学会通过平抛物体运动的轨迹计算物体的初速度.故正确选项为A 、C .9.下列哪些因素或做法会给实验中测量初速度v 0的值带来误差( )A .小球与斜槽间有摩擦B .根据曲线计算平抛物体初速度时,在曲线上所取的点离抛出点较近且密集C .以重垂线确定坐标轴的y 轴D .小球受空气阻力解析:选BD .只要每次释放点位置不变,且初速度为零,则小球离开斜槽口的速度不变,故A 无影响;如果所取的点离抛出点太近,太密集,则会带来测量误差,B 正确;C 选项是要求必须做到的;有空气阻力情况下,物体在竖直方向不是做自由落体,给实验带来系统误差,D 正确,故选B 、D .10.如图所示,从地面上方不同高度处以水平速度v a 、v b 抛出两小球a 、b ,结果a 落在b 初始位置的正下方,而b 落在a 初始位置的正下方,bc 为过小球b 初始位置的水平线,不计空气阻力,下列判断正确的有( )A .两球抛出时的初速度v a <v bB .若它们同时落地(不考虑它们在空中相碰弹射,可互不影响地通过),它们可能在空中相遇C .若两小球同时抛出,它们不能在空中相遇D .若要使它们能在空中相遇,必须在a 到达bc 时将b 抛出解析:选AC .由题意知,a 、b 做平抛运动,根据h =12gt 2,a 运动的时间长,又x =vt ,两球水平位移相等,所以v a <v b ,故A 正确;若它们同时落地,则a 先抛出,若两球能够相遇,则a 球的竖直分速度大于b 球的竖直分速度,a 球将先落地,故不可能相遇,所以B 错误;若同时抛出,a 始终在b 的上面,所以不能在空中相遇,所以C 正确;若在a 到达bc 时将b 抛出,b 只能在a 的上面,故不可能相遇,所以D 错误.三、非选择题11.通过如图所示实验装置,描绘小球平抛运动轨迹时有下列几个步骤:A.将小钢球从斜槽上的某点释放,它离开斜槽后做平抛运动,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到卡片,然后对准孔中央在白纸上记下一个点.B.以斜槽末端作为平抛运动的起点O,在白纸上标出O的位置.C.取下白纸,在纸上画一条与竖直线Oy垂直的水平线Ox.D.用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来,就得到平抛运动的轨迹,由于测定各个点时存在误差,所画的曲线可不通过个别偏差大的点,但必须保持曲线光滑,不允许出现凹陷处.E.从斜槽上不同点释放小球,用步骤A的方法测定平抛轨迹上的其他点.F.靠目测在纸上画出过O点向下的竖直线Oy.G.将白纸用图钉钉在竖直的木板上,在木板的左上角固定斜槽.(1)请指出以上实验步骤中有错误或不足的步骤,并进行修改.(2)将修改后的实验步骤按正确的顺序排列是.解析:上述步骤中需要修改的是:步骤G应改为:将白纸用图钉钉在竖直放置且固定在支架上的木板上,再将斜槽固定在木板上白纸的左上角,并使斜槽末端的切线方向保持水平,而且让小球离开斜槽末端后所做的平抛运动的轨迹平面与白纸所在平面平行.步骤B应改为:把小球离开斜槽末端时球心在白纸上的投影点作为小球平抛运动的起点,在白纸上标出这一点O的位置.步骤F应改为:利用系在斜槽末端的重垂线在白纸上画出通过O点的竖直线Oy.为了找准小球做平抛运动时所通过的各点的位置,可做一个带圆孔的卡片(圆孔的直径略大于小球的直径),在小球做平抛运动轨道上的不同位置去迎接小球,当小球能通过圆孔而不碰到卡片时,圆孔的中心在白纸上的投影点即为小球做平抛运动所通过的点.所以步骤A的第一句话改为“将小钢球从斜槽上的适当位置由静止释放(能使小球通过白纸后在白纸的右下端离开白纸),”后面的话不用改动.为了保证用带孔卡片找到的各点是同一个平抛轨道通过的各点,步骤E应改为:从斜槽上与A步骤中所述的同一位置由静止释放小球,在小球离开斜槽后,在运动轨迹的不同位置上重复A步骤并在白纸上记下一系列点(至少6个点).答案:(1)见解析(2)GBFAECD12.将一个物体以10 m/s的速度从5 m的高度水平抛出,求:(不计空气阻力,g=10 m/s2)(1)落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少?(2)物体在空中运动的时间及水平位移分别是多少? 解析:(1)落地时,物体在水平方向的速度 v x =v 0=10 m/s落地时物体在竖直方向的速度记为v y ,在竖直方向应用匀变速运动的规律,有 v 2y -0=2gy由此解出v y =2gy =2×10×5 m/s =10 m/s将落地时的速度分解如图所示,由几何关系可得:tan θ=v yv x=1 θ=45° 物体落地时的速度方向与地面的夹角是45°.(2)由平抛运动的规律可得:竖直方向y =12gt 2 得t = 2yg =1 s水平位移x =v 0t =10 m .答案:(1)45° (2)1 s 10 m。

高中物理第1章怎样研究抛体运动11飞机投弹与平抛运动学案沪科版

高中物理第1章怎样研究抛体运动11飞机投弹与平抛运动学案沪科版

1.1 飞机投弹与平抛运动思维激活解放军空军在军事演习中,常需进行投弹演练,如图1—1-1,飞机沿水平方向飞行时,要使投下的“炸弹”准确地命中地面的目标,飞行员应在何时投弹?有的同学说:当飞机飞到目标的正上方时投弹,才能命中目标。

有的同学说:当飞机在离目标一定水平距离时投弹,才能命中目标。

你的看法怎样?图1—1-1提示要想正确回答此问题,就要弄清这些物体的运动情况。

飞机飞行时投下的炸弹的运动,实际上跟一个物体被我们抛出后的运动一样,在物理学中把以一定的初速度将物体抛出,在空气阻力可忽略的情况下,物体所做的运动叫做抛体运动。

若抛体运动的初速度是水平方向的,这个运动叫做平抛运动。

例如,从水平桌面上以一定水平速度滑落的钢球;水平喷射出的水流.自主整理一、从飞机投弹谈起1。

平抛运动将物体沿水平方向抛出后,它在空中的运动叫平抛运动.2.平抛运动的特点(1)初运动特点:水平抛出;(2)受力特点:只受重力;(3)在教材模拟实验图1—3中,小球离开桌面后,由于惯性保持向前运动;同时,小球因受重力而向下运动,最终小球的运动轨迹为曲线.二、伽利略的假设伽利略认为:平抛运动的物体同时做两种运动:在水平方向上的运动,物体在这个方向上不受力的作用做匀速直线运动;在竖直方向上的运动,物体受到重力作用做自由落体运动。

三、验证伽利略的假设图1—1—21.如图1-1-2所示,用小锤击打弹性钢片C,C向前推动小钢球B,使B具有水平初速度,B做平抛运动,同时(强调)松开小钢球A,使A从孔中自由落下,做自由落体运动。

2.现象:(1)无论B球的水平速度大小如何,它总是与A球同时落地.(2)B球的水平初速度越大,走过的水平距离也越大。

(3)B球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。

3。

结论:物体在做平抛运动的过程中,沿竖直方向的运动为自由落体运动.高手笔记1.平抛运动中,物体在水平方向上,仅仅因为惯性而做匀速运动;在竖直方向上,物体由于受到重力而做加速运动。

高中物理第1章怎样研究抛体运动1.2.1研究平抛运动的规律(一)学案沪科版必修2(2021年整理)

高中物理第1章怎样研究抛体运动1.2.1研究平抛运动的规律(一)学案沪科版必修2(2021年整理)

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1。

2。

1 研究平抛运动的规律(一)——运动的合成与分解[学习目标] 1。

理解运动的独立性、合运动与分运动。

2。

掌握运动的合成与分解的方法—-平行四边形定则。

3.会用平行四边形定则分析速度、位移的合成与分解问题。

4.掌握“小船过河”“绳联物体"问题模型的解决方法.一、运动的合成与分解1.合运动与分运动把物体的实际运动叫做合运动,把组成合运动的两个或几个运动叫做分运动.2.运动的合成和分解由分运动求合运动叫运动的合成,由合运动求分运动叫运动的分解.3.运动的合成与分解就是对运动的位移、速度和加速度等物理量的合成和分解,遵循平行四边形定则.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)合运动与分运动是同时进行的,时间相等.(√)(2)合运动一定是实际发生的运动.(√)(3)合运动的速度一定比分运动的速度大.(×)(4)两个互成角度的匀速直线运动的合运动,一定也是匀速直线运动.(√)2.竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个蜡块能在水中以0.1 m/s的速度匀速上浮.在蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管沿水平方向匀速向右运动,测得蜡块实际运动方向与水平方向成30°角,如图1所示.若玻璃管的长度为1.0 m,在蜡块从底端上升到顶端的过程中,玻璃管水平方向的移动速度和水平运动的距离约为()图1A.0。

高中物理第1章怎样研究抛体运动1.2.2研究平抛运动的规律(二)教学案沪科版必修2(new)

高中物理第1章怎样研究抛体运动1.2.2研究平抛运动的规律(二)教学案沪科版必修2(new)
4。(斜面上的平抛运动)如图11所示,小球以15 m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上.在这一过程中,(g取10 m/s2,sin 37°=0。6,cos 37°=0。8)求:
图11
(1)小球在空中的飞行时间;
(2)抛出点距撞击点的竖直高度.
答案 (1)2 s (2)20 m
图3
A.当v1>v2时,α1>α2
B。当v1〉v2时,α1〈α2
C。无论v1、v2关系如何,均有α1=α2
D。α1、α2的关系与斜面倾角θ有关
答案 C
解析 小球从斜面某点水平抛出后落到斜面上,小球的位移与水平方向的夹角等于斜面倾角θ,即tanθ= = = ,小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角的正切值tanα= = ,故可得tanα=2tanθ,只要小球落到斜面上,位移方向与水平方向夹角就总是θ,则小球的速度方向与水平方向的夹角也总是α,故速度方向与斜面的夹角就总是相等,与v1、v2的关系无关,C选项正确。
例5 如图8所示,以9.8 m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30°的斜面上,这段飞行所用的时间为(g取9.8 m/s2,不计空气阻力)( )
图8
A。 s B。 s C. s D。2 s
答案 C
解析 如图所示,把末速度分解成水平方向的分速度v0和竖直方向的分速度vy,则有tan 30°= ,vy=gt,解两式得t= = = s,故C正确.
(5)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致。(×)
2。在80 m的低空有一小型飞机以30 m/s的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,g取10 m/s2,不计空气阻力,那么物体落地时间是s,它在下落过程中发生的水平位移是m;落地时的速度大小为m/s.

高中物理第1章怎样研究抛体运动1.1飞机投弹与曲线运动教案沪科版必修2(2021年整理)

高中物理第1章怎样研究抛体运动1.1飞机投弹与曲线运动教案沪科版必修2(2021年整理)

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§1—1飞机投弹与曲线运动【教学目标】1.知识与技能方面:(1)知道什么是曲线运动,知道曲线运动是一种变速运动;(2)知道曲线运动中瞬时速度的方向,能在曲线的轨迹图上画出各点的速度的方向。

2.过程与方法方面:能运用牛顿第二定律分析曲线运动的条件,掌握速度与合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系。

3.情感、态度与价值观方面:通过实验归纳做曲线运动的条件,体验学习物理的兴趣。

【教学重难点】重点:曲线运动中的速度方向和物体做曲线运动的条件。

难点:理解并掌握物体做曲线运动的条件。

【教法学法】【课型】【课时】1课时【教学媒体】Microsoft Office PowerPoint幻灯片.【教学过程设计】一、引入课题在实际生活中,飞行的铁饼,导弹,卫星…曲线运动是普遍发生的。

曲线运动有什么特点?物体为什么会做曲线运动?本节课我们就来学习这些。

二、讲授新课(一)、曲线运动的速度方向1、提问:曲线运动与直线运动有什么区别?—-运动轨迹是曲线. -—速度方向时刻改变.2、曲线运动的速度方向(1)在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;(2)撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。

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1.1 飞机投弹与平抛运动
教研中心
教学指导
一、课标要求
1.知道平抛运动的特点是初速度方向为水平方向,只在竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线.
2.理解伽利略关于平抛运动的假设.
3.体会定性研究平抛运动的实验方法,理解实验结论.
4.通过实验验证伽利略的假设,激发学习兴趣,增强求知的欲望.
二、教学建议
演示平抛运动,引导学生观察它的轨迹,并且请他们分析小球为什么做曲线运动.指出物体在只受重力作用、初速度方向为水平的条件下所做的运动为平抛运动.指导他们根据牛顿第二定律说明平抛运动的加速度是重力加速度,所以平抛运动是加速度不变的运动,属于匀变速运动.
本节的重点是伽利略的假设及其验证.可以先让学生思考怎样研究平抛运动,然后再介绍伽利略关于平抛运动的假设,使学生初步认识平抛运动的特点:水平方向,物体由于惯性要保持匀速直线运动;竖直方向,物体由于受到重力作用而做自由落体运动.然后再让学生思考和讨论如何验证伽利略的假设,教师可以引导学生从水平方向和竖直方向分别进行验证.这里可以让学生充分发挥想象,由学生提出验证实验的思路,教师进行整理和补充.最后再进行演示实验,并利用课件演示平抛运动的频闪照片.
为了培养学生观察、分析能力,让他们自己从频闪照片中分析平抛运动的两个分运动.根据学生的情况,教师也可以引导他们先看照片中两个小球在竖直方向的运动情况:经过相同时间落到相同高度,再一次验证了竖直分运动是自由落体运动;然后让他们测量平抛的小球在相等的时间里经过的水平距离,验证了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动的结论.
资源参考
巧用注射器做平抛运动实验
1.自制一个能自动喷出墨水的注射器,让注射器做平抛运动的同时自动喷出墨水,在坐标纸上就记录下注射器的运动轨迹.具体做法是:用一次性注射器(优点是针头在正中,且不易摔碎).在活塞尾端和管套尾端用橡皮筋拴上,其松紧程度可调整,使抽入水后在橡皮筋的弹力作用下能自动喷出较强的水流即可,为了防止针管在轨道上滑动,可在针管外贴一周橡皮膏(或套上一适当的胶套).
2.用较粗的铁丝做成宽4 cm、高20 cm、长30 cm、水平部分长5 cm的轨道.
3.在轨道旁装一个用海绵做的“”槽,以防墨水喷出污染他物;在坐标纸下边放一块厚约3 cm的海绵,使针管能安全地落下.整个装置如图所示.
实验过程:
1.调整:把针管放到水平轨道末端(即平抛运动的起点),调整贴有坐标纸的竖直木板,使
坐标纸与针尖的距离为1 cm左右,且让针头尖端与坐标原点正对.
2.用注射器吸入约0.5毫升的墨水,固定活塞;把注射器放到轨道上某一高度位置(注意必须与轨道垂直),先松开活塞,然后让注射器自由滚下.
当注射器离开水平轨道后,就做平抛运动,同时注射器把墨水喷到了坐标纸上,在坐标纸上就自动记录下注射器的运动轨迹.整个实验一次做完,操作较简单,省时,误差小,不妨一试.。

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