《第五章第一節(jié) 5.2 平拋運(yùn)動(dòng)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《第五章第一節(jié) 5.2 平拋運(yùn)動(dòng)(8頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、5.2 平拋運(yùn)動(dòng)
一、【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知道拋體運(yùn)動(dòng)的概念,特點(diǎn)及型,掌握平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,理解其性質(zhì),知道處理平拋運(yùn)動(dòng)的思路,會(huì)解決平拋運(yùn)動(dòng)問題。
2.通過對(duì)平拋規(guī)律的探究,體會(huì)運(yùn)動(dòng)的合成與分解在研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律中的應(yīng)用。
二、【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,即物體(質(zhì)點(diǎn))的位移,速度如何隨時(shí)間變化。
2.平拋運(yùn)動(dòng)問題的處理思路和方法。
三、【課前預(yù)習(xí)】
1.根據(jù)牛頓第二定律和公式,可推導(dǎo)出平拋運(yùn)動(dòng)的水平分位移和豎直分位移隨時(shí)間變化的規(guī)律 。
2.根據(jù)牛頓第二定律和公式,可推導(dǎo)出平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度和豎直速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
3.斜拋運(yùn)動(dòng)的水平方
2、向分運(yùn)動(dòng)是 。
4.研究平拋運(yùn)動(dòng)的位置隨時(shí)間變化的規(guī)律時(shí),應(yīng)該建立一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)在 坐標(biāo)系。
5.由平拋運(yùn)動(dòng)的水平坐標(biāo)和豎直坐標(biāo)隨時(shí)間的變化規(guī)律導(dǎo)出平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡為 。
四、【課堂導(dǎo)學(xué)】
一、平拋物體的位置
1.研究的方法和分析思路
(1)坐標(biāo)系的建立:以拋出點(diǎn)為 ,以水平拋出的方向?yàn)? 軸的方向,以豎直向下的方向?yàn)? 軸的正方向。
(2)水平方向上的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況:由于小球在平拋運(yùn)動(dòng)過程只受 作用,小球在水平方向不受力的作用,故水平方向沒有 ,水平方向的分速度v0保
3、持不變。
(3)豎直方向上的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況:在豎直方向,根據(jù)牛頓第二定律,小球在重力的作用下產(chǎn)生的加速度為 ,而在豎直方向上的初速度為 。
2.位置的確定
(1)水平坐標(biāo):由于水平方向的分速度保持v0不變,運(yùn)動(dòng)中小球的水平坐標(biāo)隨時(shí)間變化的規(guī)律是x= 。
(2)豎直坐標(biāo):小球在豎直方向產(chǎn)生的加速度為 ,豎直方向初速度為 ,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的規(guī)律,小球在豎直方向的坐標(biāo)隨時(shí)間變化的規(guī)律是y= 。
二、平拋物體的速度
1.水平速度vx
初速度為v0的平拋運(yùn)動(dòng),水平方向受力為零,故在時(shí)刻t的水平分
4、速度vx= 。
2.豎直分速度
平拋運(yùn)動(dòng)的豎直初速度為 ,豎直方向只受重力,根據(jù)牛頓第二定律可知,加速度為重力加速度 ,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知,豎直分速度vy= 。
三、平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡
1.平拋小球水平方向坐標(biāo)為x=v0t,豎直方向坐標(biāo)為,聯(lián)立這兩個(gè)式子消去t,可得到平拋物體的軌跡方程:y= 。式中 、 都是與x、y無關(guān)的常量,這正是初中數(shù)學(xué)中的 函數(shù)的圖象,是一條 線。即平拋物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條 線。
2.進(jìn)一步的拓展—斜拋運(yùn)動(dòng)
(1)斜上拋運(yùn)動(dòng)的受力情況:在水平方向上不
5、受力,加速度是 ;在豎直方向只受 ,加速度大小為 。
(2)斜上拋物體的初速度為v0,與水平方向間的夾角為θ,則此速度沿水平方向的分量vx= ,
vy= 。
(3)求解斜上拋運(yùn)動(dòng)的方法:水平方向?yàn)? 運(yùn)動(dòng);豎直方向?yàn)槌跛俣葹? 的勻 速直線運(yùn)動(dòng),加速度a= 。
3.合速度
(1)大?。喝糁獀x和vy的值,按照數(shù)學(xué)上的 定理,可求得t時(shí)刻平拋運(yùn)動(dòng)速度大小vt= 。
(2)方向:根據(jù)vx和vy的值,按照三角函數(shù)知識(shí),可求得t時(shí)刻瞬時(shí)速度的方向跟水平方向夾角θ的正切
6、值tanθ= 。
典例1在490m的高空,以240m/s的速度水平飛行的轟炸機(jī)追擊一魚雷艇,該艇正以25m/s的速度與飛機(jī)同方向行駛。飛機(jī)應(yīng)在魚雷后面多遠(yuǎn)處投下炸彈,才能擊中該艇?(g取9.8m/s2)
遷移應(yīng)用1一個(gè)物體以速度v水平拋出,不計(jì)空氣阻力,經(jīng)過時(shí)間t擊中豎直墻壁,求這段時(shí)間內(nèi)物體通過的位移大小和擊中墻壁時(shí)的速度方向。
典例2以9.8m/s的水平初速度拋出的物體,飛行一段時(shí)間后,垂直地撞在傾角θ=30的斜面上,則物體飛行的時(shí)間是多少?(g取9.8m/s2)
遷移應(yīng)用2一個(gè)物體以速度v水平拋出,不計(jì)空氣阻力,落地時(shí)速度方向與水平地
7、面的夾角為θ,求平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和拋出時(shí)的高度。
五、【本課小結(jié)】
在解決平拋運(yùn)動(dòng)的問題時(shí),將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),時(shí)間相同是兩分運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的橋梁。
六、【課堂反饋】
(一)課堂練習(xí)
1.從理論上對(duì)拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的分析,下列說法正確的是( )
A.拋體運(yùn)動(dòng)的物體只受到重力的作用,故質(zhì)量不同的物體做拋體運(yùn)動(dòng)的加速度不一樣
B.拋體運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向所受外力為零,故在水平方向沒有加速度
C.同一個(gè)物體做斜拋運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況不一樣,所以軌跡不一樣
D.不同物體做拋體運(yùn)動(dòng)時(shí)的合力可能不同,但它們做拋體運(yùn)功的加速度一樣
2
8、.對(duì)平拋運(yùn)動(dòng),由下列條件可以確定物體初速度的是( )
A.已知水平位移 B.已知下落高度
C.已知落地速度、下落高度 D.已知全程位移的大小和方向
3.關(guān)于拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡,正確的是( )
A.拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡都是拋物線 B.拋體運(yùn)動(dòng)的軌跡都是反比例曲線
C.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡都是拋物線 D.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡都是反比例曲線
4.一個(gè)質(zhì)量為m的物體,從距地面高度為h處以初速度v0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,物體在空中運(yùn)動(dòng)的水平位移是由下列哪個(gè)選項(xiàng)中的物理量決定的( )
A.質(zhì)量m和初速度v0
9、 B. 初速度v0和高度h
C. 質(zhì)量m 和高度h D. 高度h
5.如圖5-7所示,將小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿水平軸ox拋出,經(jīng)一段時(shí)間到達(dá)P點(diǎn),其坐標(biāo)為(x0,y0)。作小球軌跡在P點(diǎn)的切線并反向延長(zhǎng)與ox軸相交于Q點(diǎn),則Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)為( )
A.x0/5 B.3x0/10 C. x0/2 D. 3x0/4
6.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)被水平拋出,不計(jì)空氣阻力,要想擊中B點(diǎn)(已知A、B之間的距離為L(zhǎng),AB連線與水平方向的夾角為θ),由此可求得( )
A.由A到B的時(shí)間為 B.由A到B的
10、運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
C. 由A到B的時(shí)間為 D.由于初速度未知,以上結(jié)論都不對(duì)
7.以初速度v0水平拋出一物體,當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí),此物體的( )
A.豎直分速度等于水平分速度 B.瞬時(shí)速度為
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 D.運(yùn)動(dòng)的位移是
8.槍管AB對(duì)準(zhǔn)小球C,A、B、C在同一水平線上,已知BC=100m。當(dāng)子彈射出槍口B時(shí),C球自由落下。若小球C落下20m時(shí)被擊中,則子彈離開槍口時(shí)的速度為(g取10m/s2)( )
A.20m/s B.30m/s C.40m/s D.50m/s
9.一架飛機(jī)以150m
11、/s的速度在高空某一水平面上做勻速直線飛行。相隔1s先后從飛機(jī)上落下M、N兩物體。不計(jì)空氣阻力,在運(yùn)動(dòng)過程中它們的位置關(guān)系是( )
A.M在N前150m B.M在N后150m
C.M在N正下方,保持4.9m的距離 D.M在N正下方距離隨時(shí)間增大
10.火車以1m/s2的加速度在平直軌道上加速行駛,車廂中一乘客把手伸到窗外,從距地面2.5m高處自由釋放一物體,若不計(jì)空氣阻力,則物體落地時(shí)與乘客的水平距離為(g取10m/s2)( )
A.0 B.0.5m C.0.25m D
12、.0.75m
(二)高考鏈接
11.如圖5-8所示,是一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分,其中A、B、C是小球不同時(shí)刻在照片上的位置,圖中背景方格的邊長(zhǎng)為5cm,如果g取10m/s2,則小球初速度為多少?
12.如圖5-9所示,一高度為h=0.2m的水平面在A點(diǎn)處與一傾角為θ=30的斜面連接,一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右運(yùn)動(dòng)。求小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間(平面與斜面均光滑,g取10m/s2)。某同學(xué)對(duì)此題的解法為:小球沿斜面運(yùn)動(dòng),則,由此可求得落地的時(shí)間t。
問:你同意上述解法嗎?若同意,求出所需的時(shí)間;若不同意,則說明理由并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果。
13、
13.在距地面高度為1500m處,有一架飛機(jī)以v0=360km/h的速度水平勻速飛行,已知投下的小物體在離開飛機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng),小物體做平拋運(yùn)動(dòng)10s后降落傘自動(dòng)張開即做勻速運(yùn)動(dòng)。為了將這個(gè)小物體投到地面某處,應(yīng)該在距該處水平距離多遠(yuǎn)的地方開始投下?(g取10m/s2)
七、【課后作業(yè)】
1.(2011哈師大附中高一檢測(cè))在水平方向勻加速行駛的火車中,一位乘客將一個(gè)小球相對(duì)火車向后水平拋出,不計(jì)空氣阻力,地面上觀察者看這個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是圖中的( )
2.如圖所示,在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左運(yùn)動(dòng),同時(shí)刻一個(gè)小孩在A球正上方以v0的速度將B球平拋
14、出去,最后落于C點(diǎn),則( )
A.小球A先到達(dá)C點(diǎn) B.小球B先到達(dá)C點(diǎn)
C.兩球同時(shí)到達(dá)C點(diǎn) D.不能確定
3.物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),描述物體在豎直方向的分速度vy(取向下為正)隨時(shí)間變化的圖象是圖中的( )
4.某同學(xué)對(duì)著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球,假定球在墻面上以25m/s的速度沿水平方向反彈,落地點(diǎn)到墻面的距離在10m至15m之間.忽略空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2.則球在墻面上反彈點(diǎn)的高度范圍是( )
A.0.8m至1.8m B.0.8m至1.6m
C.1.0m至1.6m
15、D.1.0m至1.8m
5.決定平拋運(yùn)動(dòng)物體飛行時(shí)間的因素是( )
A.初速度 B.拋出時(shí)的高度
C.拋出時(shí)的高度和初速度 D.以上均不對(duì)
6.關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是 ( )
A.平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線,所以平拋運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)
B.平拋運(yùn)動(dòng)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C.平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程x僅由初速度v0決定,v0越大,x越大
D.平拋運(yùn)動(dòng)的落地時(shí)間t由初速度v0決定,v0越大,t越大
7.斜向上方拋出一物體,在物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),物體的速度( )
A.為零
16、 B.不為零,方向豎直向上
C.不為零,方向豎直向下 D.不為零,方向沿水平方向
8.以速度v0水平拋出一物體,當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時(shí),此物體的( )
A.豎直分速度等于水平分速度 B.瞬時(shí)速度為
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 D.發(fā)生的位移為
9.空中懸掛一串五彩圓環(huán),圓環(huán)面垂直于紙面,一支玩具手槍的槍管與綠環(huán)的圓心在同一條直線上,管口與綠環(huán)的距離為L(zhǎng),綠環(huán)的圓心離地面的高度為H,現(xiàn)使手槍射出一顆子彈,同時(shí)自由釋放這串五彩圓環(huán),子彈可能擊中(如圖所示)( )
A.紅環(huán) B.藍(lán)環(huán) C.黃環(huán) D.
17、綠環(huán)
10.一物體被水平拋出后ts,2ts,3ts內(nèi)豎直下降的距離之比為 ,通過的水平距離之比為 。
11.在一次“飛車過黃河”的表演中,汽車在空中飛經(jīng)最高點(diǎn)后在對(duì)岸著地.已知汽車從最高點(diǎn)至著地點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間約0.8s,兩點(diǎn)間的水平距離約為30m,忽略空氣阻力,則最高點(diǎn)與著地點(diǎn)間的高度差約為 m.
12.以初速度v=10m/s水平拋出一個(gè)物體,取g=10m/s2,1s后物體的速度與水平方向的夾角為 ,2s后物體在豎直方向的位移為 m
13.如圖所示,飛機(jī)距離地面高H=500 m,水平飛行速度為v1=100 m/s,追擊一輛速度為v2=20 m/s同向行駛的汽車,欲使投彈擊中汽車,飛機(jī)應(yīng)在距汽車水平距離多遠(yuǎn)處投彈?(g=10 m/s2)