2020高中物理5.3平抛运动导学案(无答案)2
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高中物理第5.2节《平抛运动》导学案新人教版必修第 5、2节《平抛运动》导学案【学习目标】1、理解平抛运动的性质是匀变速运动,其加速度为g2、学会研究抛体运动的方法,分析归纳抛体运动的规律(重、难点)【自主学习】(认真阅读教材P8-P10,独立完成下列问题)1、抛体运动(1)以任意角度向空中抛出一个粉笔头、请同学们观察粉笔头的运动轨迹、判断它的运动性质、分析它的受力情况、生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头运动情况相似?(2)从这些例子中我们可以看出,所有这些物体都是以一定的被抛出,忽略,在只受的情况下做曲线运动,我们把这种运动称为抛体运动、在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动、2、抛体的位置我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质、首先我们来研究初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律、用手把小球水平抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v0,方向水平)开始,做平抛运动、(我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时、)(1)在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何? (2)那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动? (3)我们用公式表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示? (4)小球在竖直方向有初速度吗?在竖直方向有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动? (5)根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律、 (6)小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?【预习自测】平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动;(2)竖直方向做自由落体运动、为了探究平抛物体的运动规律,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平习出,同时B球被松开,做自由落体运动,无论A球的初速度大小如何,也无论两球开始距地面高度如何,两球总是同时落到地面,这个实验()A、只能说明上述规律中的第(1)条AB图5-2-1B、只能说明上述规律中的第(2)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【探究学习】(认真阅读教材p10-11,独立完成下列问题)1、抛体的轨迹例题1、讨论物体以速度v水平抛出后的轨迹。
《平抛物体的运动》教学目标1.知识目标(1)知道平抛运动的运动特点是具有水平方向的初速度,运动过程中只受重力作用,理解平抛运动的定义。
(2)理解平抛运动的运动规律,掌握其分解方法。
(3)知道平抛运动是匀加速曲线运动,并能运用其规律解决相关问题。
2.能力目标(1)利用已知的直线运动规律去分析复杂的曲线运动规律,渗透物理学“化曲为直,化繁为简”的方法及“等效替代,正交分解”的思想方法。
(2)在学习知识的过程中进行科学研究过程的教育。
3.情感目标(1)通过多次在不同高度下重复实验,进行共性分析、归纳分类,达到鉴别结论的教育目的,同时进行理论与实际相结合的教育。
(2)在学习平抛运动的规律过程中,自始至终贯彻“力与物体运动的关系”的教育,以渗透爱国主义教育和努力学习、锲而不舍的学习精神。
教学的重点、难点1.重点平抛运动的运动规律及研究过程。
2.难点平抛运动的研究思路及研究过程。
主要教学过程及教与学的互动设计导入新课导语:在前面学习直线运动时,我们学习到将物体无初速度释放后若物体只受重力作用下的运动是自由落体运动,自由落体运动是一种匀加速直线运动。
那么,请大家思考这样一个问题:物体在空中只受重力的运动是否都是直线运动呢?讨论:学生从生活感受中纷纷回答说物体在空中除了做直线运动外也是有可能做曲线运动的。
总结:物体做什么样的运动应取决于物体的初速度和加速度。
当物体的初速度方向与加速度方向在一条直线上时,物体就做直线运动,比如:自由落体运动和竖直上抛运动。
当物体的初速度方向与加速度方向不在一条直线上时,物体就做曲线运动,比如:将手中粉笔头随手抛出后的运动。
(演示)导入:今天我们要学习的就是物体在空中只受重力作用的一种特殊的曲线运动——平抛运动。
新课教学1、平抛运动的定义提问:什么叫平抛运动呢?演示(将手中粉笔头随手斜抛出去。
)提问:粉笔头在空中的运动是平抛运动吗?学生回答:不是平抛运动。
平抛运动应该是将物体水平抛出去。
必修2_5.3实验:研究平抛运动【学习目标】1.知道平抛运动的特点规律2.熟练的利用实验的方法描绘平抛运动的轨迹3.应用平抛运动的规律求出平抛运动的初速度4.证明平抛运动轨迹为抛物线【自主学习】一.实验目的探索平抛运动的轨迹及平抛运动在水平和竖直方向上两个分运动的规律。
二.实验原理在竖直放置的木板上固定坐标纸,让小球做平抛运动,描出小球的运动轨迹;装置如图所示。
选定斜槽末端球心所在的点为坐标原点,初速度的方向为轴的正方向,以竖直向下为轴的正方向建立直角坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标(x,y),根据两个分运动的特点,利用公式,求出小球的飞行时间。
再利用公式,求出小球的水平分速度,即为小球做平抛运动的初速度,v0= (用x、y等量表示)。
三.实验器材斜槽、竖直固定在铁架台上的木板、白纸、图钉、小球,铅笔、刻度尺,铅垂线。
四.实验步骤1.探究竖直方向的运动规律(1)将两小球A、B放置在如图所示装置的图示位置处,注意使两小球的位置在同一水平线上。
(2)用小锤击打弹性金属片C,使小球A沿水平方向飞出,做平抛运动,同时小球B被松开,做自由落体运动。
观察两小球是否同时落地。
(3)改变小球距地面的高度和小锤打击的力度,多次重复实验。
2.探究水平方向的运动规律(1)如图所示,将斜槽固定在实验桌上,检查斜槽末端是否水平。
(2)将坐标纸用图钉固定在木板上,并用铁架台固定好木板,靠近斜槽竖直地放好木板,并用重垂线检查调整竖直木板,使坐标纸上的竖线竖直。
(3)选定斜槽末端所在的点为坐标原点O,从坐标原点0标出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴。
(4)使小球由斜槽的某一固定位置自由滑下,由0点开始做平抛运动,用眼睛粗略地确定做平抛运动的小球在某一x 值处对应的竖直位置。
(5)再使小球从相同位置滚下,在第(4)步确定的位置附近,用铅笔较准确地确定小球通过的位置,并在坐标纸上记下这一点。
(6)依次改变x 值,用同样的方法确定其他各点的位置。
第一章第3节《平抛运动》导学案【学习目标】1、理解平抛运动是匀变速曲线运动,能说出平抛运动的规律,并能用平抛运动的规律解答相关问题。
2、通过观察演示实验,培养观察、分析能力。
3、通过平抛运动的实例分析和实验,体验物理与生活的紧密联系,增强学习物理的动力。
【学习重点难点】平抛运动的特点和规律课前预习【知识链接】(复习《课本》以及高中导学与探究丛书,完成以下内容)1、一切物体总保持状态或状态,直到迫使它改变这种状态为止。
物体的性质,叫做惯性。
2、位移、速度、加速度的合成与分解,与力的合成与分解一样,都遵偱定则。
由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做,由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的。
3、合运动与分运动的关系:(1)等效性--(2)等时性--(3)独立性--4、匀速直线运动的位移公式是;自由落体运动的速度公式是,位移公式是 .。
【自主学习】认真阅读课本,同伴交流回答以下问题:1、将物体以一定的初速度沿________方向抛出,不考虑空气的阻力,物体只在_______的作用下所做的运动,叫做平抛运动。
2、平抛运动是一种___________运动,其速度的大小和方向时刻都会发生改变。
3、平抛运动可以分解为__________方向上和__________方向上的两个分运动。
在水平方向上,物体不受力,由于惯性而做________________________运动;在竖直方向上,物体受重力作用,初速度为零,做_______________运动。
水平方向的运动和竖直方向上的运动____________。
平抛运动则是由上述两个分运动合成的。
4.课本图1-3-3,若以不同的力击打小球,则小球初速度不同,但小球落地所需要的时间____________。
- 1 -课堂探究【探究1】1、观看视频(思考)。
2、讨论交流:飞跃过程中跑车是否有初速度?跑车的运动轨迹如何?跑车的受力情况怎样?3、抛体运动:(1)定义:具有初速度,仅受作用(空气阻力可以忽略)。
平抛运动导学案编写者: 研讨:【学习目标】1、能够用自已的话说出平抛运动的概念,知道平抛运动是特殊的抛体运动。
2、知道平抛体运动的受力特点,会用运动的分解与合成结合牛顿定律推导平抛体运动的速度公式。
3、知道平抛体运动的受力特点,会用运动的分解与合成结合牛顿定律推导平抛体运动的位移公式。
【学习重点】平抛运动的研究方法及规律。
【学习重点】能应用平抛运动的规律解决实际问题。
第一部分:课前热身一、抛体运动1、抛体运动:以一定的 将物体抛出,在 可以忽略的情况下,物体只在 作用下的运动。
2、平抛运动:初速度沿 方向的抛体运动。
二、平抛运动的速度1、平抛运动的特点及研究方法(1)特点:水平方向 力,做匀速直线运动;竖直方向受 作用,做初速度为 ,加速度为 的直线运动。
(2)研究方法:将平抛运动分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动。
2、平抛运动的速度 (1)水平方向:v x = (2)竖直方向:v y = (3)合速度大小:v = (4)合速度方向:tan θ= = 0v gt (θ为v 与水平方向的夹角)。
3、平抛运动的位移(1)水平方向:=x(2)竖直方向:=y(3)合位移大小:l =(4)合位移方向:αtan =(α为l 与水平方向的夹角)。
第二部分:问题探究, y ) vv x =v 0聚焦目标一:平抛运动的概念和性质问题一:水平抛出一个5千克的铅球和一个纸飞机,它们的运动轨迹都是曲线,哪一个可以看做是平抛运动?为什么?问题二:什么是平抛运动?抛体运动与平抛运动的关系是什么?聚焦目标二:平抛运动的速度公式问题一:分析一下做平抛运动的物体在x 和y 轴方向上的受力情况和初速度情况分别是什么?问题二:根据牛顿运动定律思考两个分运动分别是什么性质的运动?根据两个分运动的性质写出分速度的关系式,并依据什么定则得到和速度?聚焦目标二:平抛运动的位移公式问题一:思考平抛运动的两个分运动的运动性质,写出两个分运动的位移关系式。
实验:研究平抛运动学习目标::1.知道平抛运动的条件及相应控制方式.(重点)2.知道用实验取得平抛运动轨迹的方式.(重点)3.知道判断运动轨迹是不是是抛物线的方式.(重点)4.知道测量初速度时需要测量的物理量.(难点)5.会推导平抛运动初速度的表达式,会计算平抛运动的初速度.(难点)一、知识回顾:1. 平抛运动的性质是什么?2. 平抛运动的处置方式是什么?二、检查预习:讲义P13—P15;1.平抛运动的轨迹是.2.常见的几种获取平抛运动轨迹的方式(参考教材第14页)(1)利用实验室的斜面小槽等器材装配如图所示的装置.钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做运动.每次都使钢球在斜槽上的位置滚下,钢球在空中做运动的轨迹就是的.设法用铅笔描出小球的位置.通过量次实验,在上记录钢球所通过的多个位置,连起来就取得钢球做的轨迹.如何找出小球在运动进程中所通过的位置呢?.(2)如图,倒置的饮料瓶内装着水,瓶塞内插着两根两头开口的细管,其中一根弯成水平,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴.水从喷嘴中射出,在空中形成,它显示了运动的轨迹.设法把它描在背后的纸上就可以进行分析处置了.插入瓶中的另一根细管的作用,是.这是因为该管上端与空气相通,A处水的压强始终大气压,不受瓶内的影响.因此,在水面降到A处以前的一段时间内,可以取得的细水柱.(3)用数码相机或数码摄像机记录平抛运动的轨迹.可以用它拍摄小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张持续照片.若是用数学课上画函数图象的方格黑板做背景,就可以够按照照片上小球的位置在方格纸上画出小球的轨迹.三、导入:如何通过实验取得平抛运动的轨迹?由轨迹如何求出平抛运动物体的初速度?四、自主学习、合作探讨一、设计实验方案交流方案,分析教材中的实验方案的优缺点,肯定实验方案.教材中的案例优点缺点注意事项案例一案例二案例三二、肯定平抛运动的轨迹(一)利用平抛实验仪的实验中取得较准确的轨迹,请思考下列问题:1.如何查验斜槽结尾部份是不是水平和木板面是不是竖直?2.如何保证每次实验v0相同?3.小球平抛的抛出点在哪?如何肯定?4.实验结果与斜面轨道不滑腻有关吗?为何?5.按照取得的实验轨迹点,如何描画平抛运动的轨迹?6.实验需要哪些器材或仪器?如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?说明方式:(二)利用水注法的实验中为了取得较准确的轨迹,请思考下列问题:1.如何确保水流出时做平抛运动?2.如何确保水注的轨迹不发生转变?3.按照取得的实验轨迹点,如何描画平抛运动的轨迹?4.实验需要哪些器材或仪器?如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线?说明方式:三、计算平抛运动的初速度思考讨论:(1)如何推导平抛初速度的表达式?写出推导进程.1 2 3 4x(2)测量初速度时需要测量的物理量有哪些?(3)实验数据处置五、展示、点评:要求:踊跃,规范,清楚,迅速(黑板展示需在2—3分钟内书写完) 六、当堂检测:1.在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
5.4 实验:研究平抛运动导学案课前预习学案一、预习目标预习平抛运动特点规律,预习实验的原理、目的要求、材料用具和方法步骤。
二、预习内容1、实验原理:描点法描绘平抛运动的轨迹,利用实验器材描出物体做平抛运动时轨迹上的几个点,把这些点用平滑的曲线连接起来,就是平抛物体的轨迹了;然后利用平抛物体的运动规律既可求出平抛的初速度。
2、实验目的3、实验器材:附带金属小球的斜槽,木板及竖直固定支架,白纸,图钉,刻度尺,三角板,重锤,铅笔等4、实验步骤:①安装调整斜槽用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,可用平衡法调整斜槽,即将小球轻放在斜槽平直部分的轨道上,如小球能在任意位置静止,就表明水平程度已调好。
②调整木板用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向,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上的白纸上,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。
④描绘运动轨迹用铅笔的笔尖轻轻地靠在木板的平面上,不断调整笔尖的位置,使从斜槽上滚下的小球正好碰到笔尖,然后就用铅笔在该处白纸上点上一个黑点,这就记下了小球球心所对应的位置。
保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同,用同样的方法可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。
取下白纸,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。
三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1、知道平抛运动的特点规律2、熟练的利用实验的方法描绘平抛运动的轨迹3、应用平抛运动的规律求出平抛运动的初速度学习的重点难点:描绘轨迹求出平抛初速度。
二、学习过程探究一、描绘平抛运动的轨迹利用实验室的斜面小槽等器材装配图所示的装置。
钢球从斜槽上同一位置滚下,钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的。
设法用铅笔描出小球经过的位置。
通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
平抛运动的导学案
一、导入
我们知道,平抛运动是物理学中的一个重要概念。
它可以帮助我们理解物体在水平方向上做抛物线运动的规律和特点。
在平抛运动中,物体在水平方向上以一定的初速度做直线运动,同时在竖直方向上受到重力的作用,从而形成一个抛物线轨迹。
本导学案旨在通过问题引导的方式,让学生自主探究平抛运动的规律和特点。
二、目标
1. 了解平抛运动的基本概念和定义。
2. 掌握平抛运动的运动规律,包括水平方向和竖直方向上的运动情况。
3. 运用平抛运动的规律,解决相关的物理问题。
三、导入问题
1. 在平抛运动中,物体在水平方向上做什么样的运动?
2. 在平抛运动中,物体在竖直方向上受到哪些力的作用?
3. 在平抛运动中,物体在竖直方向上的位移与时间的关系是怎样的?
四、探究与实验
1. 将一个小球从桌面上以一定的初速度水平抛出,观察小球的运动情况。
2. 记录小球在水平方向上运动的轨迹和竖直方向上的位移。
3. 根据实验数据,绘制小球的运动轨迹图并进行分析。
五、理论学习
1. 平抛运动的定义:物体在水平方向上以一定的初速度做直线运动,并在竖直方向上受到重力的作用。
2. 平抛运动的运动规律:
- 水平方向上的运动:物体在水平方向上做匀速直线运动,不受到水平方向上的力的作用。
- 竖直方向上的运动:物体受到重力的作用,竖直方向上的运动符合自由落体运动的规律。
课程名称课型单一课 课时1 学习目标 (1)知道平抛运动的特点是初速度方向水平,只有竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线; (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)会用平抛运动规律解答有关问题。
重点、难点 重点:平抛运动的特点和规律;学习和借鉴本节课的研究方法。
难点:平抛运动的规律学法指导 1.学生根据导学案,结合课本进行预习,做学案后的练习进行自我检测,找出自己的误点.疑点.错点,做到听课”有备而听”.2.讲完课后,应根据老师的讲解,结合自己的理解重新完善本导案.导学过程 导学笔记 预习导学 【自主学习】 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。
探究思路: 1.设法通过实验得到平抛运动的轨迹, 2.在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时间所到达的位置, 3.测量两相邻位置间的水平、竖直位移,分析这些位移的特点. 实验器材 斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。
实验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动:一个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。
令小球做平抛运动,利用描点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。
测出曲线上某一点的坐标x 和y ,根据重力加速度g 的数 值,利用公式 求出小球飞行时间 ,再利用 公式 ,求出小球的水平分速度 ,即为小球 做平抛运动的初速度。
实验步骤 自己学会了什么?还有哪些疑问?21y gt 2=2y t =gg v =x2y x vt =(1)安装调整斜槽:用图钉把白纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,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,就表明斜槽已调好。
(2)调整木板:用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。
《平抛运动》导学案【学习目标】1.明白什么是抛体运动。
二、明白得平抛运动是两个直线运动的合成。
3.把握平抛运动的速度规律,并能用来解决简单的问题。
【重点】一、平抛运动的研究方式——能够用两个简单的直线运动来等效替代。
二、平抛运动的速度规律。
【难点】平抛运动的速度规律及用规律解决简单的问题。
【学案导学】一、温习1.匀变速直线运动的运动学大体公式速度公式:位移公式:导出公式:2.物体做曲线运动的条件二、新知学习【指导自学】(一)、抛体运动的大体知识1.概念:以必然的将物体抛出,在空气阻力能够忽略的情形下,物体所做的运动。
2.特点:物体只受作用,其加速度是,因此抛体运动是个运动。
3. 分类:(1)初速度沿水平方向的,叫做(2)初速度沿竖直方向的,叫做(3)初速度方向是斜向上或斜向下方,叫做(二)、平抛运动的研究一、平抛运动的特点初速度沿方向,只受力作用,轨迹为线2、平抛运动的研究方式(化曲为直——运动的合成与分解)水平方向和竖直方向别离做什么运动由于物体受到的重力是竖直方向,它在水平方向的分力是,因此物体在水平方向的加速度是,那么物体在水平方向做运动;重力在竖直方向的分力为,因此加速度为,那么物体在竖直方向做运动平抛运动确实是水平方向的 运动和竖直方向的 运动的合成。
当堂检测1.关于平抛运动的描述正确的选项是 ( )A .平抛运动的速度在时刻转变B. 平抛运动的加速度在时刻转变C. 平抛运动是匀变速运动D. 平抛运动的速度不可能竖直向下【合作探讨】平抛运动的求解方式抛体的速度(提示,平抛运动在水平方向是什么运动竖直方向是什么运动)水平分速度为Vx=竖直分速度为Vy=t 秒末的合速度t v 的方向 当堂检测2. 将一个物体以10m /s的速度从10m的高度水平抛出,落地时它的速度 大小与地面的夹角a是多少(不计空气阻力) 课外练习:p12问题与练习1 课外试探:可否用v =v 0+gt 求A 点的速度 我的反思: 平抛运动的轨迹主备人备课组长讲课人教研组长审核人学生姓名班级讲课时刻【学习目标】1.把握平抛运动的位移规律,并能用来解决简单的问题。
班级: 姓名: 组内评价: 教师评价:第十六讲《平抛运动》导学案【学习目标】1.理解平抛运动的规律,知道平抛运动的轨迹是一条抛物线。
2.知道分析平抛运动的方法——运动的合成和分解。
3.学会确定平抛运动的速度。
【学习重点】平抛运动的规律【学习难点】平抛运动规律的运用知识链接(1)牛顿第一定律内容: ;说明物体运动状态改变受到 。
(2)匀速直线运动规律: 。
(3)自由落体运动规律: 。
自主学习一、平抛运动1.定义:将物体用一定得初速度沿 方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在 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:初速度方向 ,仅受 。
3.性质:平抛运动是 曲线运动。
4.平抛运动的特点:二、平抛运动的规律 1.平抛运动的分解平抛运动可分解为水平方向上的 和竖直方向上的 。
2.平抛运动的速度、位移公式 水平:V X1=_____ _, X=____ _ _ 竖直:V y1= _____ _, Y=____ __ 合速度:V 1=_________、合位移:S=_________=αtan = ,α为总位移与水平方向的夹角。
=θtan = ,θ为v 与水平方向的夹角。
(位移中点)课堂活动1.关于平抛运动,下列说法中正确的是( ).(A)平抛运动是匀速运动 (B)平抛运动是匀变速曲线运动 (C)平抛运动不是匀变速运动(D)作平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的 2.作平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于( ). (A)物体所受的重力和抛出点的高度 (B)物体所受的重力和初速度 (C)物体的初速度和抛出点的高度 (D)物体所受的重力、高度和初速度3.如图所示,在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时刻在它的正上方有小球b也以v0初速度水平抛出,并落于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4.如图,在研究小球做平抛运动规律时,用小锤打击弹性金属片后,A 球 沿水平方向抛出,同时B 球被松开,自由下落。
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.1. 定义:以一定的速度将物体抛出,物体只受重力作用的运动.2. 平抛运动:初速度沿水平方向的抛体运动.3. 平抛运动的特点(1) 初速度沿水平方向.(2) 只受重力作用.4. 平抛运动的性质:加速度为g 的匀变速曲线运动. 二、平抛运动的速度和位移1. 平抛运动的速度(1) 水平方向:不受力,为匀速直线运动,v x=v0.(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=v x 2+v y 2=v0 2+gt 2;方向:tan θ=v=gt(θ 是v 与水平方向v x v0的夹角).2. 平抛运动的位移(1) 水平位移:x=v0t .1(2) 竖直位移:y=2gt(3) 轨迹:平抛运动的轨迹是一条抛物线三、斜抛运动的规律1. 定义:初速度沿斜向上或斜向下方向的抛体运动2. 初速度:v x=v0cos θ,v y图13. 性质:斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.[ 即学即用]1. 判断下列说法的正误.(1) 抛体运动一定是曲线运动.( ×)(2) 抛体运动一定是匀变速运动.( √)(3) 平抛运动的物体初速度越大,下落得越快.( ×)(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.( ×)(6) 斜向上抛运动的物体到达最高点时,速度为零.( ×)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 1 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 4 120 501 2h解析由h=2gt 2,得:t=g,代入数据得:t=4 s水平位移x=v0t ,代入数据得:x=30×4 m=120 mv0=30 m/s ,v y=2gh=40 m/s 故v=v0 2+v y 2 代入数据得v =50 m/s.一、平抛运动的理解[ 导学探究] 如图 2 所示,一人正练习投掷飞镖,请思考:图2答案(1) 加速度为重力加速度g,大小和方向均不变.(2) 匀变速运动.[ 知识深化]1. 平抛运动的特点(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.1 飞镖投出后,其加速度的大小和方向是否变化?2 飞镖的运动是匀变速运动,还是变加速运动?(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.2. 平抛运动的速度变化如图3所示,由Δ v=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3例 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,选项A、B错误,C正确;由于水平方向的位移x=v0t ,每秒内水平位移增量相等,而竖直方12向的位移h=2gt 3 4 5,每秒内竖直位移增量不相等,所以选项D错误.二、平抛运动规律的应用[ 导学探究] 如图 4 所示为小球水平抛出后,在空中做平抛运动的运动轨迹.图43 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?4 以抛出时为计时起点,求t 时刻小球的速度大小和方向.5 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v0 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 .v 0 2+g 2t 2,设这个时刻小球的速度与水平方向的夹角为(3) 如图,水平方向: x =v 0t竖直方向: y =12gt 2合位移: l = x 2+y 2=v 0t 2+ 21gt2 2合位移方向: tan α=x y =2g v t 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(1) 平抛运动的时间: t = 2g h ,只由高度决定,与初速度无关 .2h(2) 水平位移 ( 射程) :x =v 0t =v 0 2g h ,由初速度和高度共同决定 .(3) 落地速度: v = v x+ v y= v 0 + 2gh , 与水平方向的夹角为 θ, tan θ=v v = v 2gh ,落地速度由初速度和高度共同决定 .2. 研究平抛运动的一般思路(1) 把平抛运动分解为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 .(2) 分别运用两个分运动的运动规律去求分速度、 分位移等, 再合成得到平抛运动的速度、 位移等.这种处理问题的方法可以变曲线运动为直线运动,变复杂运动为简单运动,使问题的解决过 程得到简化 .例 2 ( 多选 ) 如图 5 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,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 x 2+v y 2=θ,则有 tanv x v 0则( )A. 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 的大答案BD12解析平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动,由h=2gt 2可知,飞行时间由高度决定,h b>h a,故 a 的飞行时间比 b 的短,选项A错误;同理, b 和c的飞行时间相同,选项B 正确;根据水平位移x=v0t ,a、b 的水平位移满足x a>x b,且飞行时间t b>t a,可知v0a>v0b,选项C错误;同理可得v0b>v0c,选项D正确.例 3 如图 6 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)答案见解析解析如图所示,排球恰不触网时其运动轨迹为Ⅰ,排球恰不出界时其轨迹为Ⅱ,根据平抛12物体的运动规律x=v0t 和y=2gt 2可得,当排球恰不触网时有x1=3 m,x1=v1t 1①由①②可得 v 1≈9.5 m/s. 当排球恰不出界时有: x 2= 3 m + 9 m =12 m , x 2=v 2t 2③12h 2=2.5 m ,h 2=2gt 2 ④ 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 . 三、平抛运动的两个推论[ 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?(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?(2) 把速度反向延长后交于x 轴的 B 点,由 tan α=12tan θ,可知 B 为此时水平位移的中点.tan α12gt 2 y A 2 x Av x t.h 1= 2.5 m - 2 m = 0.5 m , 12h 1=2gt 1 2② 答案 (1) 方向不同 . 如图所示,2g vt=12tan2v 0 2v x v 0[ 知识深化 ] 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 = 2tan2. 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 例 4 如图 7 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,物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角 φ 满足 ()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 . 针对训练 如图 8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 ()A. 当 v 1>v 2时, α 1>α2B. 当 v 1>v 2时, α 1<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 12 y 2gt 2gt θ,即 tan θ = = = ,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 x v 0t 2v 0=v =gt ,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 v x v 0 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 . 四、斜抛运动[ 导学探究 ] 体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪(如图 9 所示)等都可以视为斜抛运动.A.tanφ= sin θC.tan φ = tanθ 答案 DB. tan φ= cos θ D.tan φ= 2tan θ图9我们以运动员投掷铅球为例,分析并回答以下问题:(1) 铅球离开手后,如不考虑空气阻力,其受力情况、速度有何特点?(2) 将铅球的运动进行分解,铅球在水平方向和竖直方向分别做什么运动?(3) 铅球在最高点的速度是零吗?答案(1) 不考虑空气阻力,铅球在水平方向不受力,在竖直方向只受重力,加速度为g,其初速度不为零,初速度方向斜向上方.(2) 铅球在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀变速直线运动.(3) 不是. 由于铅球在水平方向做匀速运动,所以铅球在最高点的速度等于水平方向的分速度. 例5 世界上最窄的海峡是苏格兰的塞尔海峡,它位于欧洲大陆与塞尔岛之间,这个海峡只有约 6 m 宽,假设有一位运动员,他要以相对于水平面37°的角度进行“越海之跳”,可使这位运动员越过这个海峡的最小初速度是多少?(忽略空气阻力.sin 37°=0.6 ,cos 37°=20.8 ,g 取10 m/s 2)答案2510 m/s解析设该运动员的最小初速度为v0,其在水平方向运动的距离恰为 6 m,则其水平分速度:v0x =v0cos 37 °射程:x=v0x t竖直分速度:v0y=v0sin 37 °运动时间:t =2vg由以上几式代入数据解得:v0=52 10 m/s.斜抛运动的对称性1. 时间对称:相对于轨迹最高点,两侧对称的上升时间等于下降时间.2. 速度对称:相对于轨迹最高点,两侧对称的两点速度大小相等.3. 轨迹对称:斜抛运动的轨迹相对于过最高点的竖直线对称.1.( 平抛运动的特点 )一个物体以初速度 v 0水平抛出,经过时间 t ,竖直方向速度大小为 v 0,则 t 为 ( 不计空气阻力,重力加速度为 g )( )答案 A解析 平抛运动竖直方向上的分运动是自由落体运动,则抛出后经过时间 v 0分速度 v 0= gt ,即 t = g ,故只有 A 正确.2.( 平抛运动规律的应用 ) 如图 10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 ( )A. 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 B2h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 = g ,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 0 2+v y 2,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 2h 做匀速直线运动, 落地的水平位移 x =v 0t =v 0 g ,故落地的位置与初速度有关, D 项错误 .3. ( 平抛运动规律的应用 )( 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 的速度为 v ,水平射程为 l ,不计空气阻力, 重力加速度为 g ,则物体在空中飞行的时间为( ) l A.v 0v 0A.gC. 2g2v 0 B.gD. 2g vgt ,在竖直方向上答案 ACl 1 2 2h解析 由 l =v 0t 得物体在空中飞行的时间为 v ,故 A 正确;由 h =2gt ,得 t = g ,故 B 4.( 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 02v 0C. 运动的时间为g2 2v 0 2D. 运动的位移为 g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 1 2 2v 0v 0t =2gt 2,解得 t = g ,又由于课时作业一、选择题 (1~7 为单项选择题, 8~12为多项选择题 )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 = 2g h ,故 t 仅由高 2h度 h 决定,选项 D 正确;水平位移 x =v 0t =v 0 g ,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 02+ gt 2= v 0 2+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= 2gh ,故选项 B 错误 .v D. g错误;由 v yD 错误.移相等可知v y =gt = 2v 0,所以 v = v x 2+v y 2= 5v 0,s =x + y = 2v 0t =2 2gv 0,故正确选项为B 、C 、D.gv 2-v 0 2以及 v y =gt ,得 t =故 C 正确,v02. 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. 平抛运动是速度一直增大的运动,而斜抛运动是速度一直减小的运动D. 都是任意两段相等时间内的速度变化量相等的运动答案D解析斜抛运动和平抛运动都是只受重力的作用,加速度恒为g 的匀变速曲线运动,A、B 错;斜抛运动的速度是增大还是减小,要看速度与重力的夹角,成锐角,速度增大,成钝角,速度减小,C错;由Δv=gΔt 知,D对.3. 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,不计空气阻力,它们落地时间t A、t B、t C的关系是( )A.t A<t B<t CB.t A>t B>t CC.t A<t B=t CD.t A=t B=t C答案 D 解析平抛运动的物体的飞行时间仅与高度有关,与水平方向的初速度大小无关,故t B =t C,而平抛运动的竖直运动为自由落体运动,所以t A=t B=t C,D正确.4. 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 C 解析因为不计空气阻力,物品在水平方向将保持和飞机一致的匀速运动,因而 4 包物品在空中任何时刻总在飞机正下方,排成竖直的直线;因为飞机高度一致,物品做平抛运动的时间一致,水平速度一致,间隔时间一致,所以它们的落地点是等间距的.5. 在同一点O抛出的三个物体,做平抛运动的轨迹如图1 所示,则三个物体做平抛运动的初速度v A、v B、v C的关系和三个物体做平抛运动的时间t A、t B、t C的关系分别是( )A. v A >v B >v C , t A >t B >t CB. v A =v B =v C , t A = t B = t CC.v A <v B <v C ,t A >t B >t CD.v A >v B >v C ,t A <t B <t C 答案 C 解析 根据平抛运动规律,12水平方向 x = v 0t ,竖直方向 y =2gt 2,由于 x A <x B <x C , y A >y B >y C , 因此,平抛运动时间 t A >t B >t C , 平抛运动的初速度 v A <v B <v C , 所以正确选项为 C.6.如图 2所示,从同一条竖直线上两个不同点分别向右平抛两个小球 P 和 Q ,初速度分别为M 点处( 不考虑空气阻力 ). 下列说法中正确的是 (A.一 定是 P 先抛出的, 并且 v 1=v 2B.一定是 P 先抛出的,并且 v 1<v 2 C.一 定是 Q 先抛出的, 并且 v 1=v 2 D.一 定是 Q 先抛出的, 并且 v 1>v 2答案B12解析 两小球被抛出后均做平抛运动,根据平抛运动规律可知,在竖直方向上有:h =2gt 2,2h解得小球运动的时间为: t = g ,由图可知小球 P 的下落高度 h 1大于小球 Q 的下落高度 h 2,因此两球的运动时间有: t 1>t 2,因两球同时落地,所以小球 P 先抛出,故选项 C 、D 错误; 7在水平方向上有: x =vt ,由图可知: x 1=x 2,所以 v 1< v 2,故选项 A 错误,选项 B 正确.7 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1v 1、v 2,结果它们同时落到水平面上的A. 小球水平抛出时的初速度大小为 gt tan θθB. 小球在 t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为 2C. 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 Dθα≠θ2 ,故 B 错. 平抛运动的时间由下落高度决定,与水平 v y初速度无关,故 C 错.由tan θ= y知, v 0增大则 θ减小, D 正确. v 08. 学校喷水池中的喷水口向两旁水平喷水,如图 4 所示,若忽略空气阻力及水之间的相互作用,则 ( )图4A. 喷水速度一定,喷水口越高,水喷得越远B. 喷水速度一定,喷水口越高,水喷得越近C. 喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越远D. 喷水口高度一定,喷水速度越大,水喷得越近答案 AC2h解析 喷水的水平距离 x = v 0t =v 0 2g h , v 0一定, h 越大,水喷得越远,选项 A 正确,选项B 错误; h 一定, v 0越大,水喷得越远,选项C 正确,选项D 错误 .9. 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)()解析 速度、位移分解如图所示, v y =gt ,vytan θgt,tan θ,故 A 错. 设位移与水平方向夹角为 α,则 tan θ = 2tan α , 图3A. 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 =21gt 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 .10. 如图 6 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 ,答案 AB由平抛运动规律知,在水平方向上有: L = vt ,在竖直方向上有: 12H = 2gt ,联立解得球从击球点至落地点的位移为 s = H +L , C 、D 图5将球的运动视作平抛运动,A.球的速度 v 等于 Lg2HB.球从击出至落地所用时间为L2H解析C. 球从击球点至落地点的位移等于D. 球从击球点至落地点的位移与球的质量有关11. 如图7 所示,相距l 的两小球A、B位于同一高度h(l 、h均为定),将A向B水平抛出值的同时,B自由下落,A、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变,方向相反,不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则( )图7A. A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度B. A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C. A、B不可能运动到最高处相碰D. A、B一定能相碰答案AD解析由平抛运动规律x=vt ,h=12gt 2,得x=v 2g h,若x≥l,则第1次落地前能相遇,所以A、B在第一次落地前能否相碰取决于A的初速度v,选项A正确.因为A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变,方向相反,A、B 两物体在竖直方向的运动完全相同,A相对于 B 水平向右运动,所以A碰地后还能与 B 相碰,故选项B、C错误,选项 D 正确.12. 如图8 所示,在水平地面上的A点与地面成θ 角以速度v1射出一弹丸,恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B,下面说法正确的是( 不计空气阻力)( )图8A. 在B点以跟v2大小相等的速度,跟v2方向相反射出弹丸,它必定落在地面上的A点B. 在B点以跟v1大小相等的速度,跟v2方向相反射出弹丸,它必定落在地面上的A点C. 在B点以跟v1大小相等的速度,跟v2方向相反射出弹丸,它必定落在地面上的A点的左侧D. 在B点以跟v1大小相等的速度,跟v2方向相反射出弹丸,它必定落在地面上的A点的右侧答案AC解析逆向思维法,在B点以反方向v2射出,弹丸必沿原路径返回而落到 A 点,故A对,B 错;由于v2=v1cos θ,则v1>v2,故以v1由 B 点射出的水平射程必大于以v2射出的水平射程,故C对,D错.、非选择题13. 物体做平抛运动,在它落地前的1 s 内它的速度与水平方向夹角由30°变成60°,取g=10m/s2. 求:(1) 平抛运动的初速度v0;(2) 平抛运动的时间;(3) 平抛时的高度.答案(1)5 3 m/s (2)1.5 s (3)11.25 m解析(1) 假定轨迹上A、B两点是落地前 1 s 内的始、终点,画好轨迹图,如图所示gt对A点:tan 30 °=①v0gt ′对B点:tan 60 °=②v0t ′=t + 1 s ③由①②③解得t =2 s ,v0= 5 3 m/s.(2) 运动总时间t ′=t +1 s = 1.5 s.12(3) 高度h=2gt ′ =11.25 m.14. 如图9 所示,水平地面上有一高h=4.2 m 的竖直墙,现将一小球以v0=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9(1) 求小球碰墙点离地面的高度h1.(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=v0t ①竖直方向上:H-h1=21gt 2②由①②式并代入数据可得h1=3.2 m.(2) 设小球以v1 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=v1t 1③12竖直方向:H-h=2gt 1 ④由③④式并代入数据可得v1=9.0 m/s ,所以小球越过墙要满足:初速度v≥9.0 m/s.。
第五章曲线运动第3节研究平抛运动【学习目标】知识与技能1、知道常见的几种获取平抛运动轨迹的方法;2、掌握判断平抛运动的轨迹是不是抛物线方法;3、会根据平抛运动的轨迹计算平抛物体的初速度;过程与方法:1、会用运动合成与分解的方法分析抛体运动2、学会化曲线为直线的物理思想和方法3、能够根据物体初速度和受力确定物体的运动规律情感、态度与价值观1、培养学生合作与交流的精神,右将自己的见解与他人交流的愿望,养成在合作中既坚持原则又尊重他人的习惯2、通过动手实验,将感性认识和理性思维相结合,使学生获得成功的体验【重点、难点】重点:1、如何设计实验。
2、如何处理实验数据。
3、通过实验处理结果加深对平抛运动的理解难点:1、实验设计及数据处理中的困难。
2、由实验理论分析探究平抛运动轨迹、初速度。
预习案【自主学习】1、平抛运动的定义:;2、条件:;3、特点:;实验原理平抛运动可以看作是两个分运动的和运动;一个水平方向的____________ ,其速度等于平抛物体运动的________;另一个是竖直方向的___________ ,通过实验确定作平抛运动的小球运动时的若干不同位置,然后描出运动轨迹,测出曲线上任一点的坐标,利用公式_________ 和__________ 就可求出小球的水平分速度,即平抛物体的速度v0=__________ .实验器材:斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等.实验步骤描绘平抛运动的轨迹,建立水平、竖直的直角坐标系,通过研究水平和竖直两个方向的位移时间关系,获得各分运动的确切情况。
实验步骤:1.安装斜槽轨道,使其末端保持水平;检查斜槽末端部分是否水平的方法。
2.固定木板上的坐标纸,使木板保持竖直状态,小球的运动轨迹与板面平行,坐标纸方格横线呈水平方向;检验坐标纸是否竖直的方法:。
3.建立直角坐标系xoy:以小球做平抛运动的起点0为坐标原点,从坐标原点0画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。
2020⾼中物理平抛运动教案 平抛运动是曲线运动平抛运动的时间仅与抛出点的竖直⾼度有关;物体落地的⽔平位移与时间(竖直⾼度)及⽔平初速度有关,其速度变化的⽅向始终是竖直向下的。
接下来是⼩编为⼤家整理的2020⾼中物理平抛运动教案,希望⼤家喜欢! 2020⾼中物理平抛运动教案⼀ ⼀、设计思路 为了让学⽣积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,并且通过多样化的教学⽅式,帮助学⽣学习物理知识与技能;培养其科学探究能⼒,合作学习的能⼒,针对研究问题——平抛运动,我利⽤⼩组讨论、汇报交流、相互合作的⽅法来全⾯体验和感悟实验探究,描绘平抛运动的轨迹,并计算物体的初速度。
以学⽣为中⼼,注重⽣⽣互动、师⽣互动,在教师引导下充分让学⽣⼤胆猜想、⾃主设计,设计出既与教材相联系,⼜不被教材所束缚的创新实验⽅案,突出学习与创新相结合的探究式教学理念。
⼆、教学⽬标 、知识与技能 1、研究平抛运动的轨迹 2、根据实验数据计算平抛运动的初速度 3、对设计出的⽅案进⾏评价与创新 (⼆)、过程与⽅法 学⽣⾃主设计的实验⽅案,经⽣与⽣间的交流、讨论,教师再进⾏引导得出较合理的多种⽅案。
(三)、情感、态度与价值观 通过实验设计探究,培养学⽣的设计探究兴趣与热情,体验到探究⾃然规律的艰⾟与喜悦,培养学⽣⾃主学习与他⼈合作精神。
三、教学重点和难点 重点:1、如何提出实验⽅案并使实验⽅案合理可⾏ 2、学会设计实验⽅案 难点:设计⽅案 四、教学资源 书籍、资料、⽹络等。
教学流程图 知识回顾 提出问题:如何得到运动轨迹及初速度 处理问题:实验探究 设计⽅案 分组实验 处理数据 描述轨迹 计算初速度 六、教学过程 (⼀)、新课引⼊ 提问:通过上⼀节课的学习,我们知道了平抛运动,下⾯⼀起回顾⼀下: (1)什么是平抛运动? (2)平抛运动的轨迹是什么?(给学⽣总结⼀下) (3)那么平抛运动的轨迹我们怎样通过实验来得到呢? 下⾯我们通过实验描绘出平抛运动轨迹并计算初速度,请同学们⾃主设计出实验⽅案,并且进⾏讨论计算,得出实验结论。
§5.3平抛运动
【学习目标】
1. 知道什么是抛体运动,什么是平抛运动。
2. 用运动的分解合成结合牛顿定律研究抛体运动的特点,知道平抛运动可分为水平方向
的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
3. 能应用平抛运动的规律解决实际问题。
【学习过程】
学习任务1:认识抛体运动、平抛运动
演示:将粉笔头以一定的速度抛出
演示:投篮动作(模仿)
概念:以一定的速度将物体抛出,如果物体只受重力作用,这时的运动叫做抛体运动。
举例:
定义:抛体运动开始时的速度叫做初速度,如果初速度是沿水平方向的,这个运动叫做平抛运动。
学习任务2:平抛运动的研究
平抛物体的运动的受力特点和运动特点:
不计空气的阻力,水平抛出的物体仅受作用,产生的加速度,所以平抛运动是运动。
平抛运动的分析方法:
做平抛运动的物体,在水平方向上由于不受力,将做
运动;在竖直方向上物体的初速度为0,且只受到重力作用,物体做
运动。
因此可以沿着和方向分解,把平抛运动分解为
运动和运动。
实验验证:
平抛竖落仪演示:用小锤打击弹性金属片时,A球就向水平方向飞出,做平
抛运动,而同时B球被松开,做自由落体运动。
实验现象: 1------越用力打击金属片,A飞出水平距离就。
2------无论A球的初速度多大,它会与B球落地。
学习任务3:平抛运动的速度
问题:以抛出点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度v0的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下,则物体在任意时刻t的速度v沿什么方
向?
问题:如何分解?
结论:水平分速度 v x= 竖直分速度 v y =
物体在任意时刻t 的速度v
大小:v=
方向:
思考: 平抛运动的物体每经过相等的
时间,速度变化的大小相等吗?方
向相同吗?
学习任务4:平抛运动的位移 水平分位移:x=
竖直分位移:y=
合位移: s= 位移的
方向:
思考: 平抛运动物体的速度方向和位移方向相同吗?
结论: 平抛运动的物体好像是从初速度方向的位移中点沿直线射出来的
交流: 平抛运动的轨迹是怎样的?你能尝试推导出来吗?
问题: 平抛运动的飞行时间由什么决定?水平射程由什么决定?
例题: 飞机在高出地面490m 的高度以40m/s 的速度水平飞行。
为使飞机投下
的物资落在指定地点,飞机应该再与指定地点水平距离多远的地方进行投放
(不计空气阻力)?
应用: 滑雪运动员以20m/s 的水平速度从一山坡飞出,问经过多长时间又落到斜坡上。
已知斜坡与水平面成45°角,取g=10m/s 2。
【课后作业】
( )1、物体在做平抛运动的过程中,下列哪些量是不变的
A .物体运动的加速度
B .物体的速度
C .物体竖直向下的分速度
D .物体位移的方向 ( )2、以10m/s 的速度,从10m 高的塔上水平抛出一个石子,不计空气阻力,取
g=10m/s 2,石子落地时的速度大小是 A. 102m/s B. 103m/s C.20m/s D.30m/s
( )3、平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀 速运动,②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:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A 球就水平飞出,同时B 球被松开,做自由落体运动,
两球同时落到地面。
这个实验
A .只能说明上述规律中的第①条
B .只能说明上述规律中的第②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
( )4、一架飞机水平地匀速飞行,从飞机上每隔1秒钟释放一个铁球,先后共释放4个。
若不计空气阻力,则四个球
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;它们的落地点是不等间距的
A B
C.在空中任何时刻总在飞机正下方排成坚直的直线;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
()5、将一个物体以速度v水平抛出,当物体的速度与水平速度的夹角为45°的过程中所经历的时间为
A.v/g B.v/(2g) C.2v/g D.2v/g
()6、将一个物体以速度v水平抛出,当物体的竖直位移是水平位移的两倍时,所经历的时间为
A.v/g B.v/(2g) C.2v/g D.4v/g
7、在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地。
已知汽车从
最高点至着地点经历时间约0.8秒,两点间的水平距离约为30米,忽略空气阻力,则汽车在最高点时的速度约为________m/s,最高点与着地点间的高度差约为________m。
(g=10m/s2)
8、距离地面3000m上空的飞机,以100m/s的水平速度匀速直线飞行,在飞机上每隔2s
落下一个重物。
当第五个重物离开飞机时,第二和第三个重物之间的水平距离是________;竖直方向的距离是________。
9、A、B两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出,初速度大小均为v0=10m/s.A球
竖直向下抛出,B球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=l0m/s2.求:
(1)A球经多长时间落地? (2)A球落地时,A、B两球间的距离是多少? 10、平抛一物体,当抛出1秒后它的速度与水平方向成45o角,落地时速度方向与水平方
向成60o角。
( g取10 m/s2 )(1)求物体的初速度;(2)物体下落的高度。
11、做平抛运动的物体,在落地前的最后1s内,其速度方向由与竖直方向成60°变为与
竖直方向成45°,求物体抛出时的速度和下落的高度。