人教版高中物理必修2学案第五章第二节平抛运动

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第二节平抛运动

1.知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速运动。

2.理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决相关问题。

3.了解斜上抛运动及其规律。

4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解。

1.抛体运动

(1)定义:以一定的速度将物体抛出,物体只受□01重力作用的运动。

(2)性质:由于做抛体运动的物体只受重力,故抛体运动是□02匀变速运动。

2.平抛运动

(1)定义:初速度沿□03水平方向的抛体运动。

(2)特点:①初速度沿□04水平方向;②只受□05重力作用。

(3)性质:由于做平抛运动的物体只受重力作用,且初速度与合外力(重力)方向

□06匀变速曲线运动。可以看做是水平方向的□07匀速直线

运动和竖直方向的□08自由落体运动的合运动。

(4)平抛运动的速度(如图甲所示)

①水平方向:v x =□09v 0。 ②竖直方向:v y =□

10gt 。 ③合速度⎩⎨⎧

大小:v =v 2x +v 2y =□11 v 20+g 2t

2方向:tan θ=v y v x =□12gt

v 0(θ是v 与水平方向的夹角)

(5)平抛运动的位移(如图乙所示)

①水平方向:x =□13v 0t 。 ②竖直方向:y =□1412

gt 2。

③合位移⎩⎨⎧

大小:s =□15 x 2+y 2

方向:tan α=y x =□16gt

2v 0(α是s 与水平方向的夹角)

(6)平抛运动的轨迹:由x =v 0t ,y =12gt 2,得y =□17g 2v 20

x 2,所以平抛运动的轨迹是一条□18抛物线。 3.斜抛运动

(1)定义:如果物体被抛出时的速度v 0不沿水平方向,而是沿斜□19上方或斜□20下方,且只受□21重力的作用,这样的抛体运动称为斜抛运动。 (2)性质

由于做斜抛运动的物体只受重力,且初速度与合外力不共线,故斜抛运动是□

22匀变速曲线运动。斜抛运动可以看成是水平方向的□23匀速直线运动和竖直方向的□

24竖直上抛或□25竖直下抛运动的合运动。

(3)规律(以斜上抛运动为例,如图丙所示,其中θ为v 0与水平方向的夹角) 水平方向:v 0x =□

26v 0cos θ,x =□27v 0t cos θ。 竖直方向:v 0y =□28v 0sin θ,y =□29v 0t sin θ-12gt 2。 判一判

(1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。( ) (2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。( )

(3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。()

提示:(1)×斜抛运动在竖直方向上做的是竖直上抛或竖直下抛运动,不是自由落体运动。

(2)√斜抛运动和平抛运动在水平方向上不受力,都做匀速直线运动。

(3)√斜抛运动和平抛运动都只受重力,加速度为重力加速度。

课堂任务平抛运动的理解仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。

活动1:如图甲所示,A球、B球的运动有什么特点?A、B两球的加速度有什么特点?

提示:A球做自由落体运动,B球做平抛运动。A、B两球的加速度均为重力加速度g。

活动2:在运动过程中,A、B两球的速度(大小、方向)有什么特点?

提示: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。

活动3:如图乙所示,通过频闪照片能看出平抛运动有什么特点?

提示:①在水平方向上,相同时间位移相同,说明平抛运动在水平方向做的是匀速直线运动。②在竖直方向上,平抛小球和自由落体运动的小球在相同时间内下落同样的高度,这说明平抛小球在竖直方向做的是自由落体运动。

活动4:讨论、交流、展示,得出结论。

(1)平抛运动的特点和性质

①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。

②轨迹特点:平抛运动的运动轨迹是曲线,故它是曲线运动。

③加速度特点:平抛运动的加速度为自由落体加速度,恒定不变,故它是匀变速运动。

综上所述,平抛运动为匀变速曲线运动。

(2)平抛运动的速度变化特点:任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同,Δv

=gΔt,方向竖直向下,如图所示。公式a=Δv

Δt在曲线运动中仍适用,只是要注意

a与Δv的矢量性。

例1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()

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

(1)两球同时落到地面说明什么?

提示:说明A、B运动的时间相同,在竖直方向的运动相同。

(2)能直接知道A在水平方向的位移随时间的变化情况吗?

提示:因为图片水平方向没有任何标记可以看出时间情况,所以看不出A在水平方向的位移随时间的变化情况。

[规范解答]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B正确。

[完美答案] B

平抛运动是简单的曲线运动,由两个简单的直线运动组成:水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

[变式训练1]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

答案 C

解析平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为重力加速度g,故加速度的大小和方向恒定,在Δt时间内速度的改变量为Δv=gΔt,因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同,A、B错误,C正确;由于水平方向的位移x=v0t,每秒内

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