3[1][1].3平抛运动
高中物理:平抛运动知识点总结与解题技巧
一. 主要知识点:知识点1 平抛运动的特点1. 平抛运动的概念水平抛出的物体只在重力(不考虑空气阻力)作用下所做的运动。
2. 平抛运动的特点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;又因为重力与速度不在一条直线上,故物体做曲线运动。
所以,平抛运动是匀变速曲线运动,其轨迹是抛物线。
3. 平抛运动的研究方法(1)运动的独立性原理:物体的各个分运动都是相互独立、互不干扰的。
(2)研究的方法:利用运动的合成与分解。
做平抛运动的物体在水平方向上不受力的作用,做匀速直线运动,在竖直方向上初速为零,只受重力,做自由落体运动。
所以平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动。
知识点2 平抛运动的规律以抛出点为坐标原点,水平抛出的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立一个直角坐标系xOy。
1. 平抛运动物体的运动轨迹如图所示。
①水平方向上:物体不受力,所以水平方向上做匀速直线运动,有;②竖直方向上:物体只受重力作用,加速度恒为g,而初速度为零,所以做自由落体运动,有;③运动轨迹:。
所以平抛运动的轨迹为抛物线(一半)2. 平抛运动物体的位移如图所示。
①位移的大小:l=;②位移的方向:。
思考:能否用l求P点的位移?3. 平抛运动物体的速度如图所示速度的方向和大小:思考:①能否用求P点的速度?②由以上分析得:,是否有?二. 重难点分析:1、平抛运动的速度变化水平方向分速度保持,竖直方向,加速度恒为g,速度,从抛出点起,每隔△t时间的速度的矢量关系如图所示,这一矢量关系有两个特点:(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度;(2)任意相等时间间隔△t内的速度改变量均竖直向下,且△v=△=。
做平抛运动的物体,在任一时刻的速度都可以分解为一个大小和方向不变的水平速度分量和一个竖直方向随时间正比例变化的分量和构成速度直角三角形如图所示,通过几何知识容易建立起以及之间的关系,许多问题可以从这里入手解决。
《第五章 3 实验_探究平抛运动的特点》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版201
《实验_探究平抛运动的特点》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解平抛运动的观点和特点。
2. 掌握平抛运动分解为水平匀速直线运动和垂直匀加速运动的原理。
3. 能够独立进行平抛运动实验操作,观察并分析实验结果。
4. 培养独立思考、动手实验、分析总结的能力。
二、教学重难点1. 教学重点:平抛运动实验操作、数据分析和总结。
2. 教学难点:理解平抛运动的特点,掌握其分解原理。
三、教学准备1. 实验器械:斜槽、小球、木板、记录纸、铅笔等。
2. 实验环境:确保实验环境安全,避免干扰因素。
3. 教材与课件:准备相关教材和课件,辅助讲解。
4. 讲解与示范:教师提前准备好讲解和示范视频,确保学生能够正确操作实验。
四、教学过程:1. 导入新课:通过一些常见的平抛运动实例,如投掷铅球、飞行导弹、小球做斜下抛运动等,引导学生思考这些现象中的共同特征,并引出平抛运动的观点。
设计提问:这些运动有什么共同特征?学生回答:都是将物体以一定初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下下落。
教师总结:这种运动我们称之为平抛运动。
2. 介绍实验目标和原理:通过实验探究平抛运动的特点,理解平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合成。
教师提问:我们该如何通过实验来验证这个结论?学生回答:应用频闪照相或视频分析等方法,观察小球的运动轨迹。
3. 实验操作与观察:教师演示实验操作过程,引导学生观察小球的运动轨迹,记录数据。
教师提示:实验中需要注意哪些事项?如何正确应用仪器?学生回答:注意仪器的正确应用方法,如调整角度使小球能准确落在镜面中,注意频闪的频率等。
4. 数据分析与结论:引导学生根据实验数据进行分析,得出平抛运动的特点,并得出结论。
设计提问:通过实验数据,你们发现了什么规律?学生回答:发现小球的运动轨迹是一条曲线,且在竖直方向上速度增加,水平方向上速度不变。
教师总结:平抛运动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。
高中物理教科版必修2课件:第一章 第3节 平抛运动
斜面上的平抛运动问题
[典例] 如图 1-3-3 所示,跳台滑雪运动员
经过一段加速滑行后从 O 点水平飞出,经过 3.0 s
落到斜坡上的 A 点。已知 O 点是斜坡的起点,
斜坡与水平面的夹角 θ=37°,运动员的质量 m
=50 kg。不计空气阻力,取 sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,g 取 10 m/s2。求:
当垂直斜面方向的速度减为零时,运动员离斜坡距离最远,有 v0sin 37°-gcos 37°·t=0,解得 t=1.5 s。
[答案] (1)75 m (2)20 m/s (3)1.5 s
斜面上平抛运动问题的两类情况
方法
内容
分解 速度
分解 位移
水平 vx=v0 竖直 vy=gt 合速度 v=
[解析] (1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有 y=Lsin 37° =12gt2 得 A 点与 O 点的距离 L=2signt237°=75 m。
(2)设运动员离开 O 点时的速度大小为 v0,运动员在水平方向做 匀速直线运动,即 x=Lcos 37°=v0t
解得 v0=Lcost 37°=20 m/s。
2.一小球以初速度 v0 水平抛出,落地时速度为 v,空气阻力不 计,求: (1)小球在空中飞行的时间; (2)抛出点离地面的高度; (3)小球的水平射程; (4)小球的位移大小。
解析:(1)由平抛运动的规律可知 v= vx2+vy2 故有 v= v02+gt2,所以 t= v2-g v02。
(2)小球在竖直方向做自由落体运动,所以有
第3节
平抛运动
1.平抛运动是初速度沿水平方向,加速度 为重力加速度的匀变速曲线运动。
2.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。
平抛运动笔记知识点
平抛运动一.平抛运动性质(1)定义:以一定初速度水平抛出且只在重力作用下的运动叫平抛运动。
(2)理解:①物体只受重力,重力认为是恒力,方向竖直向下;②初速度不为零③抛体运动是一理想化模型,因为它忽略了实际运动中空气的阻力。
(3)方法:运动合成分解——正交分解以解决问题方便为原则,建立合适的坐标系,将曲线运动分解为两个方向的匀变速直线运动或者分解为一个方向的匀速直线运动和另一个方向的自由落体运动加以解决。
这也是匀变速曲线运动的处理方法,主要注意的是加速度是a 还是g二.平抛运动的规律1、运动性质水平:匀速直线运动竖直:自由落体运动2、平抛运动的规律(1)位移○1水平方向: x v t v v x ==00, ○2竖直方向: y gt v gt y ==122, ○3合位移:X 22y x S +=○4X 与水平方向夹角为02gt tan v θ= (2)速度○1水平方向:v t v v x ==00, ○2竖直方向:gt v gt y ==122, ○3合速度: 22y x v v v +=即v v gt =+022(),○4V 与水平方向夹角为0gt tan a v=(3)规律提炼 ○1θαtan tan 2= ,任意时刻速度偏转角的正切值是此时位移偏转角正切值的二倍。
○2任意时刻速度反向延长线过水平位移的中点,即过的OA 中点。
○3平抛运动在空中的飞行时间:由221gt y =可以得到时间gy t 2=,只与高度有关。
○4相等时间内速度变化量的大小方向相同。
三.斜抛运动1.性质水平方向:匀速直线运动竖直方向:先竖直上抛运动,再自由落体运动2.规律(1)位移水平:v t v x x αcos 0==竖直:2021gt t v y y -= (2)速度水平:αcos 0v v x =竖直:gt v v y y -=02、轨迹方程 :22202g y tan x x v cos αα=⋅-(3)时间与射程○1斜抛物体的飞行时间: 当物体落地时αsin 00v v v y y -=-=,由 gt v v y y -=0 知,飞行时间g v t αsin 20=○2斜抛物体的射程: 由轨迹方程22202g y tan x x v cos αα=⋅- 令y=0得落回抛出高度时的水平射程是gv x α2sin 20= ○3斜上抛运动的射高: 斜上抛的物体达到最大高度时00y y v v gt v sin gt α=-=-=0,此时0gv sin t α=代入2021gt t v y y -=即得g v y 2sin 220m ax α= 可以看出,当090=α时,射高最大g v H 220= (4)两条结论①当抛射角045=α时射程最远,20max v x g= ②初速度相同时,两个互余的抛射角具有相同的射程,例如300和600的两个抛射角在相同初速度的情况下射程是相等的。
高中物理平抛运动公式总结
高中物理平抛运动公式总结平抛运动是高中物理学科中一个重要的部分,因此同学们需要认真学好平抛运动公式,下面是店铺给大家带来的物理平抛运动公式,希望对你有帮助。
高中物理平抛运动公式1.水平方向速度:Vx=Vo2.竖直方向速度:Vy=gt3.水平方向位移:x=Vot4.竖直方向位移:y=gt2/25.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2,合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V07.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
高中物理题型及解题方法1、直线运动问题题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查.单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题.思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系.?2、物体的动态平衡问题题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题.物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题.思维模板:常用的思维方法有两种.(1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化.3、运动的合成与分解问题题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解.思维模板:(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等.(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析.4、抛体运动问题题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.思维模板:(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,其位移满足x=v0t,y=gt2/2,速度满足vx=v0,vy=gt;(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动,在水平方向做匀速直线运动,在两个方向上分别列相应的运动方程求解5、圆周运动问题题型概述:圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动,按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动.水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动,竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动.对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题,而竖直面内的圆周运动则重在考查最高点的受力情况.思维模板:(1)对圆周运动,应先分析物体是否做匀速圆周运动,若是,则物体所受的合外力等于向心力,由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动,则应将物体所受的力进行正交分解,物体在指向圆心方向上的合力等于向心力.(2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型:①绳模型:只能对物体提供指向圆心的弹力,能通过最高点的临界态为重力等于向心力;②杆模型:可以提供指向圆心或背离圆心的力,能通过最高点的临界态是速度为零;③外轨模型:只能提供背离圆心方向的力,物体在最高点时,若v<(gR)1/2,沿轨道做圆周运动,若v≥(gR)1/2,离开轨道做抛体运动.6、牛顿运动定律的综合应用问题题型概述:牛顿运动定律是高考重点考查的内容,每年在高考中都会出现,牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来,与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等,一般为多过程问题,也可以考查临界问题、周期性问题等内容,综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目,近几年来考查频率极高.思维模板:以牛顿第二定律为桥梁,将力和运动联系起来,可以根据力来分析运动情况,也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况,直到求出结果或找出规律.对天体运动类问题,应紧抓两个公式:GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2①。
平抛运动讲解
平抛运动是一种简单的运动形式,指的是物体在水平方向上以一定的初速度被抛出后,只 受重力作用在竖直方向上运动的情况。以下是对平抛运动的讲解:
1. 初始条件:平抛运动的初始条件包括物体的初速度和抛射角度。初速度是物体在水平方 向上的速度,抛射角度是物体初始速度与水平方向的夹角。
2. 水平方向运动:由于物体在水平方向上没有受到其他力的作用,所以它的水平速度保持 不变。这意味着物体在整个运动过程中保持匀速直线运动。
6. 最大水平距离:最大水平距离指的是物体在水平方向上的最远的距离。根据初速度和抛 射角度,可以计算出最大水平距离。
平抛运动讲解
需要注意的是,平抛运动的前提是忽略空气阻力的影响。在实际情况中,空气阻力会对 物体的运动产生一定的影响,但在较短的距离和低速的情况下,可以近似忽略空气阻力的 影响。
总结起来,平抛运动是一种物体在水平方向上以一定的初速度被抛出后,只受重力作用 在竖直方向上运动的情况。通过初速度和抛射角度可以计算出物体在竖直方向和水平方向 上的运动参数,如位移、速度、时间、抛射高度和最大水平距离。
3. 竖直方向运动:在竖直方向上,物体受到重力的作用,加速度为重力加速度g。根据运 动学公式,可以计算物体在竖直方向上的位度:抛射高度指的是物体在竖直方向上的最高点的高度。根据初速度和抛射角度 ,可以计算出抛射高度。
5. 飞行时间:飞行时间指的是物体从抛出到落地所经过的时间。根据初速度和抛射角度, 可以计算出飞行时间。
第三章 第3节 平抛运动
第3节平抛运动一、平抛运动的认识 1.定义把物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
2.特点(1)受力特点:只受重力。
(2)运动特点:初速度水平,加速度为g ,方向竖直向下。
3.性质为匀变速曲线运动。
4.实验探究⎩⎪⎨⎪⎧水平方向:不受力,做匀速直线运动竖直方向:只受重力,做自由落体运动 二、平抛运动的规律 1.水平方向以初速度v 0做匀速直线运动,v x =v 0,x =v 0t 。
2.竖直方向做自由落体运动,v y =gt ,y =12gt 2。
下落时间:t =2yg ,t 只与下落高度y 有关,与其他因素无关。
1.物体以某一初速度水平抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下的运动叫平抛运动。
2.平抛运动是匀变速曲线运动,水平方向做匀速直线运动,x =v 0t ,竖直方向做自由落体运动,y =12gt 2。
3.平抛运动在空中运动时间由竖直高度决定,水平位移由竖直高度和水平初速度共同决定。
1.自主思考——判一判(1)平抛运动的速度、加速度都随时间增大。
(×)(2)平抛运动物体的速度均匀变化。
(√)(3)平抛运动不是匀变速曲线运动。
(×)(4)平抛物体的初速度越大,下落得越快。
(×)(5)平抛运动的初速度可以不沿水平方向。
(×)2.合作探究——议一议(1)体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等,都可以看成是抛体运动吗?都可以看成是平抛运动吗?图3-3-1提示:链球、铅球、铁饼、标枪等,若被抛出后所受空气阻力可忽略不计,可以看成是抛体运动。
它们的初速度不一定沿水平方向,所以它们不一定是平抛运动。
(2)两个小金属球同时从同一高度开始运动,不计空气阻力,A球自由落体,B球平抛运动,两球下落过程中的高度位置相同吗?为什么?提示:相同;A、B两球在竖直方向上的运动情况完全相同,从同一高度同时进行自由落体运动,因此,在下落过程中的高度位置始终相同。
高中物理教案---平抛运动
2平抛运动[学习目标] 1.知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速曲线运动.2.理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决有关问题.3.了解斜上抛运动及其运动规律.4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解.一、抛体运动[导学探索](1)将一些小石子沿与水平方向成不同角度的方向抛出,观察其轨迹是直线还是曲线?这些石子的运动过程中受力有什么相同之处?(2)羽毛球比赛中,打出去的羽毛球运动过程中受力和抛出的石子受力有什么不同?[知识梳理]对抛体运动的理解(1)抛体运动的特点①初速度.②物体只受的作用,加速度为,方向竖直③抛体运动是运动.④抛体运动是一种理想化的运动模型.(2)平抛运动①条件:物体的初速度v方向.物体只受作用.②性质:加速度为g的曲线运动.[即学即用]下列哪种运动是抛体运动()A.随电梯一起运动的物体的运动B.抛向空中的细绳的运动C.抛向空中的铅球的运动D.水平抛向空中的纸片的运动二、平抛运动的规律[导学探索](1)平抛运动是匀变速曲线运动,研究平抛运动,我们可以建立平面直角坐标系,如图1所示,沿初速度方向建立x轴,沿重力方向竖直向下建立y轴.物体在x轴方向、y 轴方向分别做什么运动?图1(2)关于“平抛运动的速度变化量”,甲同学认为任意两个相等的时间内速度变化量相等,乙同学认为不相等,你的观点呢?[知识梳理] 对平抛运动规律的理解(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 合成得到平抛运动的速度、位移等. (2)平抛运动的速度如图2所示:图2①水平分速度v x = ,竖直分速度v y =②t 时刻平抛物体的速度v =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 yv x =gt v 0. (3)平抛运动的位移①水平位移x = ,竖直位移y = ②t 时刻平抛物体的位移:l =x 2+y 2=(v 0t )2+(12gt 2)2,位移l 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 =g2v 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[即学即用] (多选)如图3所示,x 轴在水平地面内,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.不计空气阻力,则( )图3A .a 的飞行时间比b 的长B .b 和c 的飞行时间相同C .a 的水平速度比b 的小D .b 的初速度比c 的大三、平抛运动的两个推论[导学探索] (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?(2)结合以上结论并观察速度反向延长线与x 轴的交点,你有什么发现?[知识梳理] 对两个推论的理解(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= (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 . [即学即用] (多选)如图4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4A .小球水平抛出时的初速度大小为gt tan θB .小球着地速度大小为gtsin θC .小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2D .若小球初速度增大,则θ减小四、普通的抛体运动[导学探索] 应怎样处理普通的抛体运动?[知识梳理](1)斜抛运动:把物体以一定的初速度斜 或者斜 抛出,只受 作用的运动.如图5甲、乙所示.甲 乙图5(2)斜上抛运动的规律(如图6所示)图6①水平方向:v x = ,x =v 0t cos θ.②竖直方向:v y = ,y =v 0t sin θ-12gt 2.③三个参量飞行时间:t =2v 0y g =2v 0sin θg射高:h =v 20y 2g =v 20sin 2θ2g射程:s =v 0cos θ·t =2v 20sin θcos θg =v 20sin 2θg.一、对平抛运动的理解例1 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二、平抛运动规律的应用例2如图7所示,滑板运动员以速度v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7A.v越大,运动员在空中运动时间越长B.v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大小无关[方法总结]有关平抛运动的几个结论(1)空中运动的总时间tt=2hg,由高度决定,与初速度无关.(2)离抛出点的最大高度h为落地点的竖直位移h,与v无关.(3)水平位移x的大小x=v02hg,与初速度及高度h都有关系.(4)落地速度v 的大小v=v20+2gh,由水平初速度v及高度h决定.(5)速度方向、位移方向与水平面夹角θ和α的关系α、θ都随h(或者t)的增大而增大,tan θ=2tan α.针对训练 (多选)一架飞机以200 m/s的速度在高空沿水平方向做匀速直线运动,每隔1 s先后从飞机上自由释放A、B、C三个物体,若不计空气阻力,则()A.在运动过程中A在B前200 m,B在C前200 mB.A、B、C在空中罗列成一条抛物线C.A、B、C在空中罗列成一条竖直线D.落地后A、B、C在地上罗列成水平线且间距相等三、与斜面结合的平抛运动的问题例3跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用滑雪板上,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,这项运动极其壮观.设一位运动员由a点沿水平方向跃起,到山坡b点着陆,如图8所示.测得a、b间距离L=40 m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一个斜面.试计算:(不计空气阻力,g取10 m/s2)图8(1)运动员起跳后在空中从a到b飞行的时间.(2)运动员在a点的起跳速度大小.例4如图9所示,以9.8 m/s的水平初速度v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)()图9A.23s B.223sC. 3 s D.2 s[技巧点拨]与斜面相结合的平抛运动的问题的求解技巧(1)常见类型:(如图10甲、乙所示)图10(2)求解方法:解答这种问题往往需要充分利用几何关系找位移(或者速度)与斜面倾角的关系.1.从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落的过程中,下列说法中正确的是( ) A .从飞机上看,物体静止B .从飞机上看,物体始终在飞机的后方C .从地面上看,物体做平抛运动D .从地面上看,物体做自由落体运动2.(多选)对于平抛运动,下列条件可以确定初速度的是(不计阻力,g 为已知)( ) A .已知水平位移B .已知下落高度和水平位移C .已知下落高度D .已知合位移3.(多选)物体以初速度v 0水平抛出,若不计空气阻力,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 0 C .运动的时间为2v 0gD .运动的位移为22v 2g4.如图11所示,AB 为斜面,倾角为30°,小球从A 点以初速度v 0水平抛出,恰好落在B 点,求:图11(1)AB 间的距离;(2)小球在空中飞行的时间.一、选择题(1~8为单项选择题,9~11为多项选择题)1.在平整的垒球运动场上,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 2.斜抛运动与平抛运动相比较,正确的是( )A .斜抛运动是曲线运动,它的速度方向不断改变,不可能是匀变速运动B .都是加速度逐渐增大的曲线运动C .平抛运动是速度向来增大的运动,而斜抛运动是速度向来减小的运动D .都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动3.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 b4.从同一高度分别以初速度v 和2v 水平抛出两物体,两物体落地点距抛出点的水平距离之比为( ) A .1∶1 B .1∶3 C .1∶2 D .1∶45.物体在某一高度以初速度v 0水平抛出,落地时速度为v ,则该物体在空中运动的时间为(不计空气阻力)( ) A.v -v 0gB.v 0gC.v 2-v 20gD.v 20+v 2g6.斜面上有P 、R 、S 、T 四个点,如图2所示,PR =RS =ST ,从P 点正上方的Q 点以速度v 水平抛出一个物体,物体落于R 点,若从Q 点以速度2v 水平抛出一个物体,不计空气阻力,则物体落在斜面上的( )图2A .R 与S 间的某一点B .S 点C .S 与T 间某一点D .T 点7.如图3所示,斜面上a 、b 、c 三点等距,小球从a 点正上方O 点抛出,做初速度为v 0的平抛运动,恰落在b 点.若小球初速度变为v ,其落点位于c ,则( )图3A .v 0<v <2v 0B .v =2v 0C .2v 0<v <3v 0D .v >3v 08.某人向放在水平地面的正前方的小桶中水平抛球,结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图4所示).不计空气阻力,为了能把小球抛进小桶中,则下次再水平抛球时,他可能作出的调整为( )图4A .减小初速度,抛出点高度不变B .增大初速度,抛出点高度不变C .初速度大小不变,降低抛出点高度D .初速度大小不变,提高抛出点高度9.平抛一物体,当抛出1 s 后它的速度与水平方向成45°角,落地时速度方向与水平方向成60°角,已知重力加速度g =10 m/s 2,则下列说法中正确的是( ) A .初速度为10 m/s B .落地速度为10 3 m/sC .开始抛出时距地面的高度为15 mD .水平射程为20 m10.如图5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,下列叙述正确的是()图5A.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二、非选择题11.从离地高80 m处水平抛出一个物体,3 s末物体的速度大小为50 m/s,取g=10 m/s2.求:(1)物体抛出时的初速度大小;(2)物体在空中运动的时间;(3)物体落地时的水平位移.12.如图6所示,在倾角为θ的斜面顶端A处以速度v水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计,求:图7(1)小球从A运动到B所需要的时间;(2)从抛出开始计时,经过多长期小球离斜面的距离达到最大?13.女排比赛时,某运动员进行了一次跳发球,若击球点恰在发球处底线上方3.04 m高处,击球后排球以25 m/s的速度水平飞出,球的初速度方向与底线垂直,排球场的有关尺寸如图7所示,试计算说明:(不计空气阻力,g取10 m/s2)图7(1)此球能否过网?(2)球是落在对方界内,还是界外?。
第2讲平抛运动的规律及应用讲义整理版
第2讲平抛运动的规律及应用板块一主干梳理夯实基础【知识点1】抛体运动n1.平抛运动(1)定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下(不考虑空气阻力)的运动。
(2)性质:平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
(3)条件①v0工0,且沿水平方向。
②只受重力作用。
2.斜抛运动(1)定义:将物体以初速度 v 0斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动。
(2)性质:斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
【知识点2] 抛体运动的基本规律1.平抛运动(1)研究方法: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。
(2)基本规律(如图所示)①速度关系②位移关系③轨迹方程:y= ^x2。
2.类平抛运动的分析所谓类平抛运动,就是受力特点和运动特点类似于平抛运动,即受到一个恒定的外力且外力与初速度方向垂直,物体做曲线运动。
(1)受力特点:物体所受合力为恒力,且与初速度的方向垂直。
(2)运动特点:沿初速度 v o方向做匀速直线运动,沿合力方向做初速度为零的匀加速直线运动。
板块二考点细研悟法培优考点1平抛运动的基本规律[深化理解][考点解读】1.关于平抛运动必须掌握的四个物理量2.(1)做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,如图甲中A点和B点所示。
其推导过程为tan 0=也=吐=y。
v X v o t x2(2)平抛的水平射程与初速度有关吗?提示:有,时间相同的情况下,初速度越大水平射程越大。
尝试解答选BD 。
根据平抛运动的规律 h = 2gt 2,得t = 2h,因此平抛运动的时间只由高度决定,因为 的飞行时间相同,大于 a 的飞行时间,因此 A 错误,B 正确;又因为X a >X b ,而t a < b 的大,C 错误;做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动, b 的水平位移大于即b 的水平初速度比c 的大,D 正确。
(完整版)平抛运动的知识点
平抛运动的规律与典型例题解析一.平抛运动的条件1.平抛运动的初始条件:物体具有水平初速度V02.平抛运动的受力特点:只受重力:F=mg(实际问题中阻力远远小于重力,可以简化为只受重力)3.平抛运动的加速度:mg=mα ,α=g ,方向竖直向下,与质量无关,与初速度大小无关4.平抛运动的理论推理:水平方向——x:物体不受外力,根据牛顿第一定律,水平方向的运动状态保持不变,水平方向应做匀速直线运动,V x=V0.竖直方向——y:初速度为0,只受重力,加速度为g,做自由落体运动,V y=gt.二.平抛运动的规律如左图所示,以抛出点为坐标原点,沿初速度方向建立x轴,竖直向下为y轴.在时间t 时,加速度:α=g,方向竖直向下,与质量无关,与初速度大小无关;平抛运动速度规律:速度方向与水平方向成θ角平抛运动位移规律:位移方向与水平方向成α角平抛运动的轨迹方程:为抛物线平抛运动在空中飞行时间:,与质量和初速度大小无关,只由高度决定平抛运动的水平最大射程:由初速度和高度决定,与质量无关三.平抛运动的考察知识点与典型例题1. 平抛运动定义的考察例题:飞机在高度为0.8km的上空,以2.5×102km/h的速度水平匀速飞行,为了使飞机上投下的炮弹落在指定的轰炸目标,应该在离轰炸目标的水平距离多远处投弹?解析:设炮弹离开飞机后做平抛运动,在空中飞行时间为:,炮弹离开飞机后水平位移答案:炮弹离开飞机后要在空中水平飞行0.9km,所以要在离轰炸目标0.9km处投弹问题展开:轰炸定点目标;轰炸运动目标;飞车跨壕沟等问题研究方法相同2.平抛运动中模型规律考察例题:一架飞机水平匀速飞行从飞机上每隔一秒释放一个炮弹,不计空气阻力在它们落地之前,炮弹()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、在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直直线,它们的落地点是等间距的D、在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直直线,它们的落地点是不等间距的解析:炮弹离开飞机时,具有和飞机共同的水平初速度,在空中做平抛运动.相对于地面,每一个炮弹在空中的轨迹为抛物线,但在空中的几个炮弹本身并不排成抛物线.由于它们与飞机的水平速度相同,所以相对于飞机,它们都做自由落体运动,总在飞机的正下方,排成竖直直线.答案:C3.平抛运动试验的考察例题:怎样用平抛运动知识测量子弹的初速度?解析:子弹初速度相当大,水平射程相当远,如果测量实际水平射程很不方便,且由于空气阻力影响,将出现较大的测量误差.可以记录子弹的初始位置,如右图所示,在离枪口一定的距离上,竖直放一块厚纸板,用枪将子弹水平射出,测量枪口到地面的高度H、子弹在纸板上留下的弹孔到地面的距离h、枪口到纸板的水平距离x.将子弹在不太长时间内的运动看成是平抛运动.则子弹竖直方向的位移为H-h,由自由落体运动关系水平位移联立求解得:4.平抛运动中合速度与两个分速度的关系例题:一个物体以初速度V0水平抛出,落地时速度的大小为V,则运动时间为()解析:末速度与初速度不在同一个方向上,不能用代数方法运算.物体在竖直方向做自由落体运动,在竖直方向的速度比重力加速度才是运动时间,不能用末速度与重力加速度的比值求时间.由矢量的合成分解关系:如左图所示,竖直分速度答案:C。
第2讲 平抛运动的规律及应用
解析
考点2 斜面上的平抛运动 斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运 用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同 位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决。 1.从斜面上某点水平抛出,又落到斜面上的平抛运动的五个特点 (1)位移方向相同,竖直位移与水平位移之比等于斜面倾斜角的正切 值。 (2)末速度方向平行,竖直分速度与水平分速度(初速度)之比等于斜面 倾斜角正切值的2倍。
答案
解析 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,也做自由落体运动,因此两 球同时落地,B正确;实验时,需A、B两球从同一高度开始运动,对质量 没有要求,应该改变两球的初始高度及击打力度,从而得出普遍结论,故 A错误,C正确;本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质,D错误。
知识点 抛体运动的基本规律 Ⅱ 1.平抛运动 (1)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向的 01 __匀__速__直__线____运动和 竖直方向的 02 __自__由__落__体____运动。 (2)基本规律(如图所示)
③轨迹方程:y= 10 ____2_gv_20_x_2 ___。
2.斜抛运动 (1)研究方法:斜抛运动可以分解为水平方向的 11 __匀__速__直__线____运动 和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动。 (2)基本规律(以斜向上抛为例,如图所示) ①水平方向 v0x= 12 ____v_0_c_o_s_θ_____,x=v0tcosθ。 ②竖直方向 v0y= 13 _____v_0_s_in_θ_____,y=v0tsinθ-12gt2。
(3)运动的时间与初速度成正比t=2v0tganθ。 (4)位移与初速度的二次方成正比s=2gvc20toasnθθ。 (5)当速度与斜面平行时,物体到斜面的距离最远,且从抛出到距斜面
平抛运动实验实验报告
平抛运动实验实验报告篇一:实验平抛运动实验报告平抛运动实验报告班级姓名学号一、实验目的:1、描绘物体平抛运动的轨迹并判断是不是抛物线2、学会根据平抛运动轨迹图求出平抛的初速度二、实验原理:1、平抛物体的运动可以看做是两个分运动的合运动:一是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动. 让小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,即小球做平抛运动的曲线,建立坐标系,判断轨迹是不是抛物线。
2、测出曲线上某一点的坐标x和y,依据重力加速度g的数值,利用公式y=1/2gt2求出小球的飞行时间t,再利用公式x=v0t求出小球的水平分速度,即为小球做平抛运动的初速度v0. 三、实验器材斜槽、小球、木板、重锤线(铅垂线)、坐标纸、图钉、刻度尺、铅笔(或卡孔)四、参考实验步骤1、安装调整弧槽,使其末端保持水平。
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,就表明斜槽平直部分的末端处已水平.2、调整木板:用悬挂在槽口上的重锤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,然后把重锤线方向记录到钉在木板的坐标纸上,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.(注意:小球在运动中不能与坐标纸接触)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,取下坐标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、判断轨迹是不是抛物线6、计算初速度:以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴,并在曲线上选取ABCDEF六个不同的点,用刻度尺测出它们的坐标x和y,用公式x=v0t和y=1/2gt2计算出小球的初速度v0,最后求出v0的平均值.●实验中的注意事项1.安装斜槽时,应检查斜槽末端的水平槽部分是否水平,检查方法是小球平衡法.2.固定坐标纸时应用重锤检查坐标纸上的竖直线是否竖直,坐标原点位置是否正确.3.要注意保持小球每次都是从同一止高度由静止开始滚下.4.计算初速度时,应选距抛出点远些的点为宜.以便于测量,减小误差.2●实验结论平抛实验中小球作平抛运动轨迹是,其平抛初速度为篇二:平抛运动实验报告平抛运动实验报告班级姓名学号一、实验目的:1、描绘物体平抛运动的轨迹并判断是不是抛物线2、学会根据平抛运动轨迹图求出平抛的初速度二、实验原理:1、平抛物体的运动可以看做是两个分运动的合运动:一是水平方向的匀速直线运动,另一个是竖直方向的自由落体运动. 让小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,即小球做平抛运动的曲线,建立坐标系,通过y/x2的值,来判断轨迹是不是抛物线。
高中物理 第1章 3 平抛运动教案 教科版必修2-教科版高一必修2物理教案
3.平抛运动学习目标知识脉络(教师用书独具)1.理解平抛运动的条件和运动特点.2.理解平抛运动可以看成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,并且这两个分运动互不影响.(重点)3.会用平抛运动的规律解答相关问题.(重点、难点)1.定义将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动.2.物体做平抛运动的条件(1)初速度方向水平.(2)只受重力作用.3.特点(1)水平方向上:不受力,有初速度,做匀速直线运动.(2)竖直方向上:只受重力,无初速度,做自由落体运动.4.运动性质(1)平抛运动的轨迹是一条抛物线.(2)平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动.二、平抛运动的规律1.平抛运动的速度变化规律(如图所示) (1)水平分速度:v x =v 0. (2)竖直分速度:v y =gt .(3)合速度:v t速度偏向角:任意时刻速度方向与水平方向的夹角tan θ=v yv x.2.平抛运动的位移变化规律(如图所示) (1)水平分位移:x =v 0t . (2)竖直分位移:y =12gt 2.(3)合位移:s位移偏向角:任意时刻位移方向与水平方向的夹角tan α=yx.三、研究平抛运动 1.实验目的(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹. (2)判断平抛运动的轨迹是否为抛物线. (3)根据平抛运动的轨迹求其初速度. 2.实验原理(1)用描迹法画出小球平抛运动的轨迹.(2)建立坐标系,测出轨迹上某点的坐标x 、y ,据x =v 0t ,y=12gt 2,得初速度v 0=x3.实验器材斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动.( )(2)平抛运动的速度变化仅在竖直方向上.( )(3)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.( )(4)平抛运动的初速度越大,下落得越快.( )(5)做平抛运动的物体下落时,速度与水平方向的夹角θ越来越大.( )(6)如果下落时间足够长,平抛运动的物体的速度方向变为竖直方向.( )【提示】(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)×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BC[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.]3.如图所示,人站在平台上平抛一小球,球离手的速度为v 1,落地时的速度为v 2,不计空气阻力,图中能表示出速度矢量的演变过程的是( )A B C DC [做平抛运动的物体加速度恒为g ,则速度的变化Δv =g Δt ,方向始终竖直向下,故选项C 正确.]4.一物体从某高度以初速度v 0水平抛出,落地时速度大小为v t ,则它的运动时间为( )A.v t -v 0gB.v t -v 02gC.v 2t -v 202gD.v 2t -v 2gD [设平抛运动的时间为t .落地时的竖直分速度为v y =gt ,根据运动的合成与分解,则落地时的速度为v t =v 20+gt2,那么t =v 2t -v 20g,选项D 正确,其他选项均错误.]对平抛运动的理解1.平抛运动的条件 (1)具有水平初速度v 0. (2)只受重力作用. 2.平抛运动的特点:特点 理解理想化特点物理上提出的抛体运动是一种理想化的模型,即把物体看成质点,抛出后只考虑重力作用,忽略空气阻力速度特点 平抛运动的速度大小和方向都不断变化,故它是变速运动加速度特点平抛运动的加速度恒定,始终等于重力加速度,大小和方向都不变,所以平抛运动是匀变速曲线运动速度变化特点由Δv =g Δt ,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,如图所示沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中( )A .速度和加速度的方向都在不断变化B .速度与加速度方向之间的夹角一直减小C .在相等的时间间隔内,速度的改变量相等D .在相等的时间间隔内,竖直方向下落的高度相等BC [由于不计空气阻力,物体只受重力作用,故加速度为g ,物体做平抛运动,速度的方向不断变化,在任意一段时间内速度的变化量Δv =g Δt ,如图,选项A 错误;设某时刻速度与竖直方向的夹角为θ,则tan θ=v 0v y =v 0gt,随着时间t 的变大tan θ变小,选项B 正确;由图可以看出,在相等的时间间隔内,速度的改变量Δv 相等,故选项C 正确;在竖直方向上位移h =12gt 2,可知物体在相同时间内的下落高度不同,所以选项D 错误.]1.关于平抛运动,下列说法不正确的是( ) A .平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动B .平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变C .平抛运动的速度大小是时刻变化的D .平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 B [平抛运动的物体只受重力作用,故A 正确;平抛运动是曲线运动,速度时刻变化,由v =v 20+g 2t 2知,合速度v 在增大,故C 正确;对平抛物体的速度方向与加速度方向的夹角,有tan θ=v 0v y =v 0gt,因t 一直增大,所以tan θ变小,θ变小,故D 正确,B 错误.]平抛运动规律的应用1速度 位移加速度合成分 解图示水平分运动(匀速直线) v x =v 0x =v 0t a x =0竖直分运动(自由落体)v y =gty =12gt 2 a y =g合运动(平抛运动)v t =v 20+gt 2tan θ=gtv 0s =v 0t2+⎝ ⎛⎭⎪⎫12gt 22tan α=gt2v 0a =g 竖直向下2.平抛运动的两个重要推论(1)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,如图中A 点和B 点所示.(2)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,如图所示,则tan θ=2tan α.【例2】 (多选)如图所示,在水平放置的半径为R 的圆柱体的正上方的P 点将一个小球以水平速度v 0沿垂直于圆柱体的轴线方向抛出,小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的Q 点沿切线飞过,测得O 、Q 连线与竖直方向的夹角为θ,那么小球完成这段飞行的时间是( )A .t =v 0tan θgB .t =g tan θv 0C .t =R sin θv 0D .t =R cos θv 0思路点拨: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,利用速度偏向角建立v 0、v y 和v 之间的联系.AC [小球做平抛运动,在Q 点沿切线飞过,即速度方向沿Q点切线方向,有tan θ=v y v 0=gt v 0,故时间t =v 0tan θg ,A 项正确,B 项错误.在水平方向上有x =R sin θ=v 0t ,故t =R sin θv 0,C项正确,D 项错误.]运用运动的分解法求解平抛运动问题时,应该清楚以下三点:1水平方向和竖直方向的两个分运动是相互独立的,其中每个分运动都不会因另一分运动的存在而受到影响,因此每个方向上均可根据其性质,单独运用相关规律来进行处理.2水平方向和竖直方向的两个分运动及其合运动具有等时性,故它在空中的飞行时间只由竖直分运动决定,与水平速度的大小无关,而水平方向上做匀速直线运动,故其水平位移由高度和初速度共同决定.3由于平抛运动的速度、位移均为矢量,求解时要注意它们的方向,一般求出它们与水平方向的夹角.2.如图所示,下面关于物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切值tan θ随时间t的变化图像正确的是( )B[如图,tan θ=v yv x=gtv0,可见tan θ与t成正比,选项B正确.]斜面上的平抛运动方法内容实例斜面求小球平抛时间总结分解 速度水平v x =v 0竖直v y =gt 合速度v =v 2x +v 2y解:如图,v y =gt ,tan θ=v x v y =v 0gt ,故t =v 0g tan θ 分解速度,构建速度三角形 分解位移水平x =v 0t竖直y =12gt 2合位移s =x 2+y 2解:如图,x =v 0t ,y =12gt 2, 而tan θ=yx ,联立得t =2v 0tan θg分解位移,构建位移三角形0物体,飞行一段时间垂直地撞在倾角θ=30°的斜面上,按g =10 m/s 2考虑,以下结论中正确的是( )A .物体飞行的时间是 3 sB .物体撞击斜面时的速度大小为20 m/sC .物体飞行的时间是2 sD .物体下降的距离是10 m思路点拨:解答本题可按以下思路进行分析: (1)由“垂直”二字确定末速度的方向.(2)物体撞击斜面的速度为合速度而非某一分速度.AB [物体做平抛运动,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.如图所示:竖直方向的速度v y =v 0tan 30°=10 3 m/s ,运动时间t =v y g =10310s = 3 s ,A 正确,C 错误.合速度大小v =v 0sin 30°=20 m/s ,B 正确.物体下落的竖直距离y =12gt 2=15 m ,D 错误.]3.如图所示,在倾角为θ的斜面上A 点,以水平速度v 0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上B 点所用的时间为( )A.2v 0sin θgB.2v 0tan θgC.v 0sin θgD.v 0tan θgB [设小球从抛出至落到斜面上的时间为t ,在这段时间内水平位移和竖直位移分别为x =v 0t ,y =12gt 2.如图所示,由几何关系知 tan θ=y x =12gt 2v 0t =gt2v 0,所以小球的运动时间为t =2v 0gtan θ,B 正确.]平抛运动的实验探究1 (1)实验步骤①安装调平:将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末端切线水平.如图所示.②建坐标系:用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O,O点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴.③确定球的位置:将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点.由同样的方法确定轨迹上其他各点的位置.④描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹.(2)数据处理①判断平抛运动的轨迹是抛物线a.如图所示,在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…,把线段OA1的长度记为L,那么OA2=2L、OA3=3L、…,过A1、A2、A3、…向下作垂线,与轨迹的交点记为M1、M2、M3、…b.设轨迹是一条抛物线,则M1、M2、M3、…各点的y坐标与x 坐标应该具有的形式为y=ax2,a是常量.c.用刻度尺测量某点的x、y两个坐标,代入y=ax2中,求出常量a.d.测量其他几个点的x、y坐标,代入上式,看由各点坐标求出的a值是否相等.如果在误差允许范围内相等,就说明该曲线为抛物线.②计算平抛物体的初速度a .在确定坐标原点为抛出点的情况下,在轨迹曲线上任取几点(如A 、B 、C 、D ).b .用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标x 和y .c .据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x =v 0t )及竖直方向是自由落体运动⎝ ⎛⎭⎪⎫y =12gt 2,分别计算小球的初速度v 0,最后计算小球的初速度v 0的平均值.2.注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端的切线至水平(检验是否水平的方法是将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否有明显的运动倾向).(2)方木板必须处于竖直平面内,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次必须从斜槽上同一位置滚下.(4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.(6)在轨迹上选取离坐标原点O 点较远的一些点来计算初速度.3.误差分析(1)斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平抛运动.(2)确定小球运动的位置时不准确.(3)确定轨迹上各点坐标时不准确.【例4】 图甲是“研究平抛运动”的实验装置图.(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛________.(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O 为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为________m/s.(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L =5 cm ,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为________m/s ;B 点的竖直分速度为________m/s.[解析] (2)由x =v 0t ,y =12gt 2得v 0=x ·g 2y,将(32.0,19.6)代入得v 0=0.32×9.82×0.196m/s =1.6 m/s. (3)由题图丙可知,小球由A →B 和由 B →C 所用时间相等,且有Δy =gT 2,x =v 0T 解得v 0≈1.5 m/s,v By =y AC 2T≈2 m/s. [答案] (1)水平 初速度相同 (2)1.6 (3)1.5 2平抛实验求抛出点位置的方法(如图所示):(1)若图中的O 、a 、b 三点满足x Oa =x ab ,y Oa ∶y ab =1∶3则O 为抛出点.(2)若未满足y Oa∶y ab=1∶3,则O不是抛出点.4.在“研究平抛物体的运动”的实验中:(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是__________________________________________ ______________________________________________________ .(2)小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴,竖直线是用________来确定的.(3)某同学建立的直角坐标系如图所示,设他在安装实验装置和其他操作时准确无误,只有一处失误,即是__________________________________________.(4)该同学在轨迹上任取一点M,测得坐标为(x,y),则初速度的测量值为________,测量值比真实值要________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).[解析] (1)斜槽末端水平时小球处于平衡,放在槽口能静止不动.(2)用重垂线来确定竖直线最准确.(3)描绘小球的运动轨迹的起始位置时应描绘球心的位置,因此坐标原点应在平抛起点的球心位置,即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点.(4)根据x=v0t,y=12gt2,两式联立得:v0=xg2y,因为坐标原点靠下,造成y 值偏小,从而v 0偏大.[答案] (1)将小球放置在槽口处轨道上,小球能保持静止 (2)重垂线 (3)坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点 (4)x g 2y偏大 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 .平抛运动是匀变速曲线运动C .做平抛运动的物体,每秒内速率的变化相等D .水平飞行的距离只与初速度大小有关B [平抛运动是一种理想化的运动模型,不考虑空气阻力,且只受重力的作用,加速度大小为g ,方向竖直向下,所以平抛运动是匀变速曲线运动,A 错、B 对;因为Δv =g ·Δt ,所以做平抛运动的物体在相等的时间内速度的变化(包括大小和方向)相等,但每秒内速率的变化不相等,C 错;据h =12gt 2得t =2h g,所以得x =v 0t =v 02h g,由此可见,平抛运动的水平位移由初速度v 0和竖直高度h 共同决定,D 错.]2.如图所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8 m ,水平距离为8 m ,则运动员跨过壕沟的初速度至少为(g 取10 m/s 2)( )A .0.5 m/sB .2 m/sC .10 m/sD .20 m/sD [根据x =v 0t ,y =12gt 2 将已知数据代入可得v 0=20 m/s.]3.(多选)人在距地面高h 、离靶面距离L 处,将质量为m 的飞镖以速度v 0水平投出,落在靶心正下方,如图所示.不考虑空气阻力,只改变m 、h 、L 、v 0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是( )A .适当减小LB .适当减小v 0C .适当减小mD .适当增大v 0AD [适当减小L 和适当增大v 0,可减小飞镖飞行的时间,根据h =12gt 2,可使飞镖投中靶心,故A 、D 正确.] 4.平抛物体的运动规律可以概括为两点:一是水平方向上做匀速直线运动;二是竖直方向上做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做这样的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,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( )A .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B [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B 项正确,A 、C 、D 错误.]5.如图所示,滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下,滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h =1.4 m 、宽L =1.2 m 的长方体障碍物,为了不触及这个障碍物,他必须在距水平地面高度H =3.2 m 的A 点沿水平方向跳起离开斜面.忽略空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2.(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6),求:(1)若运动员不触及障碍物,他从A 点起跳后落至水平面的过程所经历的时间;(2)运动员为了不触及障碍物,他从A 点沿水平方向起跳的最小速度.[解析] (1)运动员从斜面上起跳后沿竖直方向做自由落体运动,根据自由落体公式H =12gt 2解得:t =2H g=0.8 s. (2)为了不触及障碍物,运动员以速度v 沿水平方向起跳后竖直下落高度为H -h 时,他沿水平方向运动的距离为H cot 53°+L ,设他在这段时间内运动的时间为t ′,则:H -h =12gt ′2,H cot 53°+L =vt ′,联立解得v =6.0 m/s.[答案] (1)0.8 s (2)6.0 m/s。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题19平抛运动(解析版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第四章 抛体运动 专题19 平抛运动 第一部分 知识点精讲一、平抛运动1.定义(条件):以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动。
2.运动性质:平抛运动是加速度为g 的匀变速曲线运动,其运动轨迹是抛物线。
3.研究方法: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。
4.基本规律(如图所示)(1)速度关系(2)位移关系(3)轨迹方程:y =g2v 02x 2。
(4)两个重要推论①做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻,设其速度方向与水平方向的夹角为β,位移与水平方向的夹角为α,则tan β=2tan_α。
分清速度偏转角β和位移与水平方向的夹角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,则OA =2OC 。
C 点是对应水平位移的中点,横坐标为x2。
(4)由于加速度方向竖直向下,所以在任意相等时间Δt 内的速度变化量方向竖直向下,大小Δv =Δv y =g Δt 。
二。
平抛运动问题的处理思路根据题述情景,画出物体运动的草图,运用平抛运动规律和相关知识列方程解答。
第二部分 最新高考题精选1.(2020高考全国理综II )如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ,其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h 。
若摩托车经过a 点时的动能为E 1,它会落到坑内c 点。
c 与a 的水平距离和高度差均为h ;若经过a 点时的动能为E 2,该摩托车恰能越过坑到达b 点。
21E E 等于 A .20 B .18 C .9.0D .3.0【参考答案】B【命题意图】本题考查动能、平抛运动规律及其相关知识点。
【解题思路】由动能公式,可得E 1=12mv 12,E 2=12mv 22,由平抛运动规律,h=v 1t 1.,h=12gt 12;3h=v 2t 2.,0.5h=12gt 22;联立解得:E 2∶E 1=18,选项B 正确。
平抛运动及其规律
平抛运动及其规律1.平抛运动的特点①受力特点:F合=mg,方向竖直向下②运动特点:平抛物体的速度方向与受力方向不在一条直线上,故平抛运动是曲线运动。
又因为物体受恒力作用,加速度不变,故平抛运动是匀变速曲线运动。
平抛物体的运动是曲线运动的一个特例,其运动特点是具有水平方向初速度和竖直向下的加速度g(只受重力、忽略空气阻力),由运动的合成与分解知识可知,平抛运动可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。
因此,平抛运动问题都可以通过水平方向的分运动和竖直方向的分运动具有等时性的特点进行研究。
2.平抛运动的规律以抛出点为坐标原点,以初速度v0方向为x正方向,竖直向下为y正方向,如图1所示。
则有:分速度vx=v0,vy=gt 合速度v=s=,tanθ=分位移x=v0?t,y=gt2 合位移s=注意:合位移方向与合速度方向不一致。
轨迹:设物体平抛至某点(x,y),如图2所示,则轨迹方程为:x=v0t,y=gt2 消去参数t,得y=x2。
(抛物线)3.平抛物体运动中的速度变化水平方向分速度保持vx=v0,竖直方向加速度恒为g,速度vy=gt,从抛出点起,每隔Δt时间的速度的矢量关系如图3所示,这一矢量关系有两个特点:(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0;(2)任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下,且Δv=Δvy=g?Δt问题全解平抛运动的飞行时间和水平距离由哪些因素决定?由于分运动和合运动具有等时性,平抛运动的飞行时间只受下降的距离y 的限制,即飞行时间只由竖直分运动决定,与水平分运动无关,只要做平抛运动的物体下降的距离相同,无论水平初速度和质量如何,其飞行时间均相同,且为t=但飞行的水平距离x则由平抛初速度v0和下降的距离y共同决定,为:x =v0t=v0[例1]一架飞机水平匀速地飞行。
从飞机上每隔1 s释放一铁球,先后共释放4个。
若不计空气阻力,则4个球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,它们的落地点不是等间距的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解析:飞机和铁球的水平运动相同(相对地面)。
《平抛运动》教案
《平抛运动》教案《平抛运动》教案(通用3篇)《平抛运动》教案篇1一、教材分析(一)教材简介这节课要探究的内容比较丰富,在运动的合成与分解的基础上,给出了什么叫平抛运动,提出了探究的问题:探究平抛运动的特点。
探究的过程既有试验现象的观看。
又有分析、推理的过程,还将试验现象与分析、推理结合起来,探究出平抛运动在水平方向和竖直方向的运动规律。
(二)教学目标⑴学问与技能1.知道平抛运动的特点和规律。
2.知道平抛运动形成的条件。
3.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g。
4.会用平抛运动解答有关问题。
⑴过程与方法1.利用已知的直线规律来讨论简单的曲线运动,渗透物理学“化曲为直”“化繁为简”的方法及“等效代换”“正交分解”的思想方法。
2.平抛物体探究试验中突出了“试验的精髓在于掌握”的思想。
⑴情感态度与价值观通过实际情景培育同学关注物理、关注生活的意识,并且培育同学在生活中应用物理学问的意识;使同学爱物理、爱生活。
(三)教学重点、难点重点:平抛物体运动的特点和规律。
难点:平抛运动规律的得出过程。
二、学情分析深化的了解同学是上好课的关键,我对同学的基本状况分析如下:⑴高一同学已经具备较好的物理试验力量、分析问题力量、归纳试验现象的力量。
⑴同学刚学习过直线运动规律,对直线运动的分析方法记忆犹新;并在上一节中刚学过运动合成与分解的学问,对这一分析曲线运动的方法并不生疏,这为本节课在方法上铺平了道路;三、教法与学法为了发挥老师的主导作用和同学的主体地位,突出重点、突破难点,我主要实行以下的教学方法和学法。
教法:探究式教学法和情景创设教学法学法:以同学合作学习和探究性学习为主,培育同学的规律思维力量。
四、教学过程设计“授之以鱼、不如授之以鱼”,教是为了不教,依据本课题的特点和同学的基本状况我作如下的--。
教学环节教学内容及老师组织活动设计意图㈠情景创设引入课题创设情景:从水平飞行的飞机上空投物资;(视频)引问:请同学描述上述物体运动的轨迹和运动性质(演示i)用力弹一下放在桌面上的小球,使它以肯定的水平初速度离开桌面,让同学观看小球离开桌面后的运动轨迹。
《平抛运动》优秀教学设计(3篇)
平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法。
下面我们一起来学习一下《平抛运动》优秀教学设计,希望对大家有所帮助。
下面是白话文整理的《平抛运动》优秀教学设计(3篇),如果对您有一些参考与帮助,请分享给最好的朋友。
《平抛运动》优秀教学设计篇一授课课题平抛运动教材分析平抛物体的运动是曲线运动一章的重点,是一种最基本、最重要的曲线运动,是运动的合成和分解知识的第一次应用,是理解和掌握其它曲线运动的基础。
平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法——先分解成几个简单的直线运动——再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理,并且会利用这种方法解决问题。
本节的内容较简单,得出结论也并不难,但是用运动的合成和分解分析问题的方法,是运动学中常用的一种重要的研究问题的方法,本节的重点是掌握平抛运动的研究方法,使学生学会用运动的分解和合成来研究复杂的曲线运动,并通过实验探索分析、归纳出其运动规律是本节的难点。
学情分析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。
教学目标知识与技能:(1)知道什么是抛体运动,知道什么是平抛运动;(2)知道平抛运动的受力特点,会用运动的合成与分解方法分析平抛运动;(3)掌握平抛运动的规律,会处理简单的问题。
过程与方法:(1)通过举例、实验,完全由感性认识到理性认识,培养观察能力和分析能力。
5-3实验:探究平抛运动的特点 (教学课件)-高中物理人教版(2019)必修第二册
3、某同学采用频闪摄影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片,如图丙是
课
照片的一部分,已知图中小方格的边长L=5cm,设A到B的时间间隔为T,则
堂 练
T=___0_._1__s;小球平抛的初速度v0=__1__.5___m/s;(取g=10m/s2),小球
习
在 B 点 的 速 度 大 小 vB=___2__._5_m/s ; 小 球 从 抛 出 点 到 B 点 运 动 的 时 间
验 探
究
方法一:描迹法
由斜槽上某固定位置无初 速释放小球,利用追踪法 逐点描出小球运动轨迹。
方法二:径迹法
实
验
探
倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两
究
根两端开口的细管,其中一根弯成水平,
加上一个很细的喷嘴, 水从喷嘴中射出,
o
在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平
抛运动的轨迹。
方法三:频闪照相法
实 验 探 究
课 堂
第二条,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 练
实验,如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开, 习
两球同时落到地面,则这个实验( B )
A.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
总 结
四、平抛运动学生实验
实 验
探
(1)实验器材
究
斜槽、白纸、复写纸、钢球、刻度尺、
重锤、细线骤
实 验
①将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。
探 究
②在木板左上角固定斜槽并使其末端点的切线水平。在纸上把这 个O点记下来,利用重垂线画出通过O点的竖直线。
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第三章第3节平抛运动
[课时安排]:1课时
[教学目标]:
一、知识与技能
1、掌握平抛运动的概念
2、学会用实验方法研究物体运动的方法
3、知道平抛运动的受力特点是只受重力
4、理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g
5、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的
合运动,并且两者互不影响。
6、会用平抛运动的规律解答有关问题。
二、过程与方法
体会平抛运动规律的探究过程,体会运动的合成和分解在探究平抛运动规律中的应用。
三、情感、态度与价值观
通过实验探究平抛运动的规律,激发学习兴趣,增强求知的欲望。
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“化曲为直”、“化繁为简”的方法及“等效代换”的思想。
[教学重难点]
1.重点是平抛运动的规律:物体(质点)的位置、速度如何随时间变化,轨迹是如何形成的;
2.平抛运动是怎样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的?这是难点,也是教学的重点。
[教学方法]展示、介绍、实验、探究、讨论、交流。
[教具准备]:平抛与自由落体实验器(包括两个不同颜色、同样大小的小球、小锤、支架等);平抛物体的闪光照片(课本彩图)、刻度尺、铅笔;多媒体课件。
[教学设计过程]
(一)引入新课
问:物体做曲线运动的条件是什么?
引导回答:当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上(成角度)时,物体就做曲线运动。
演示:在黑板边框上事先固定一小段水平木条,木条上放一个粉笔头,用手指将粉笔头弹出,粉笔头以黑板为背景在空中划出一道曲线。
问:粉笔头离开木条后为什么做曲线运动?
引导回答:粉笔头离开木条后受重力作用(空气阻力很小,可不计),重力的方向跟粉笔头的速度方向不在同一条直线上,所以粉笔头做曲线运动。
入题:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下的运动叫做平抛运动。
(二)教学过程设计
1.平抛运动的形成
物体的初速度和受力情况决定了物体的运动形式。
演示:在平抛竖落演示器的电磁铁J1上吸小钢球A,切断电源,观察A离开斜槽末端(水平部分)后的运动。
概括出形成平抛运动的条件:
(1)物体具有水平方向的初速度;(2)运动过程中物体只受重力。
2.平抛运动的分解
(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
演示:平抛的小球与自由下落的小球同时落地。
在高度一定的条件下,先后使平抛小球以大小不同的水平速度抛出(小锤打击的力度不同),学生观察得出结论:在高度一定的条件下,平抛初速度大小不同,但运动时间相同。
推理:平抛运动的时间与初速度大小无关,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
分析验证:从课本所附彩图“平抛物体的闪光照片”上可以看出,同时开始自由下落和平抛的小球在同一时间下落相同的高度。
(2)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
第一节课的演示(P46):在平抛竖落演示器的两个斜槽上的电磁铁J1和J2上各吸住一个小钢球A和B,切断电源后,A离开水平末端后做平抛运动,B进入水平轨道后匀速运动,观察得知:A和B同时到达演示器右下方向小杯中。
分析推理:由于两球运动时间较短,空气阻力和轨道对B球的摩擦阻力可不计,B
球的运动可视为匀速直线运动,A、B从释放到斜槽末端水平部分的高差相同,故A球抛出时的水平初速度与B球沿水平轨道运动的速度相同,再由A、B运动时间相同,推知:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
假设:在平抛竖落演示器的三个电磁铁上分别吸住A、B、C三个小钢球。
切断电源,当A开始平抛时撞击弹簧片使J3断电,C同时开始做自由落体运动。
预测:三球同时入杯。
分析推理:A沿水平抛出的同时,B以相同的速度沿水平轨道做匀速运动,C做自由落体运动,它们的运动时间相同,说明平抛运动可以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。
3.平抛运动的规律
由上述演示实验,反过来说就是:水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动合成就是平抛运动。
(1)平抛运动的位移公式
明确:以抛出点为坐标原点,沿初速度方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向。
从抛出时开始计时,t时刻质点的位置为P(x,y),如图1所示。
x=v0t (1)
由于从抛出点开始计时,所以t时刻质点的坐标恰好等于时间t内质点的水平位移和竖直位移,因此(1)(2)两式是平抛运动的位移公式。
①由(1)(2)两式可在xOy平面内描出任一时刻质点的位置,从而得到质点做平抛运动的轨迹。
②求时间t内质点的位移——t时刻质点相对于抛出点的位移的大小
位移的方向可用s与x轴正方向的夹角α表示,α满足下述关系
③由(1)(2)两式消去t,可得轨迹方程
上式为抛物线方程,“抛物线”的名称就是从物理来的。
(2)平抛运动的速度公式
t时刻质点的速度v t是由水平速度v x和竖直速度v y合成的。
如图2所示。
v x=v0 (3) v y=gt (4)
v t的方向可用v t与x轴正方向的夹角β来表示,β满足下述关系。
4.例题
(1)课本p.55,增加第二问“求物资落到目标上时的速度大小和方向。
”
分析:“投物资”就是物资从飞机上释放,(不是从飞机上发射出去)物资被释放时具有飞机当时的水平速度(由于惯性),离开飞机后只受重力,忽略空气阻力,物资将做平抛运动。
解题过程(略),
(2)课本p.56第(4)题
请同学们讨论后发言,并阐述作出判断的依据。
演示CAI课件(或挂图分析):
①飞机水平飞行投下1个铁球;显示平抛轨迹(注意观察:铁球落地前总在飞机正下方)。
②飞机每隔1s投下1个铁球,共4个;显示各自的平抛轨迹。
(三)课堂小结
1.具有水平速度的物体,只受重力作用时,形成平抛运动。
2.平抛运动可分解为水平匀速运动和自由落体运动。
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。
3.平抛运动是一种匀变速曲线运动。
4.如果物体受到恒定合外力作用,并且合外力跟初速度垂直,形成类似平抛的匀变速曲线运动,只需把公式中的g换成a,其中a=F合/m。
(三)课外作业
三维设计 P63 A级、B级
[教学反思]。