高中物理《抛体运动的规律》学案2 新人教版必修2

1 6 46 4 抛体运动的规律抛体运动的规律 学习目标学习目标 1 知道平抛运动及其运动轨迹 2 理解平抛物体运动的性质 理解平抛运动的特点 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 3 掌握平抛物体运动的规律 4 会用运动的合成和分解求解平抛运动问题 学习重点学习重点 平抛物体运动的规律 学习难点学习难点 平抛物体运动的性质 主要内容主要内容 一 平抛运动一 平抛运动 1 平抛运动是一种典型的曲线运动 是运动的合成与分解的实际应用 2 平抛运动的定义 将物体用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 叫做平抛运动 二 平抛运动的性质 二 平抛运动的性质 是加速度恒为重力加速度 g 的匀变速曲线运动 1 因平抛运动只受竖直向下的重力 G mg 故由牛顿第二定律可知 实际加速度就是 重力加速度 g 方向竖直向下 因为速度方向与合力 G 或加速度 g 的方向不在同 一直线上 开始运动时初速度方向与加速度方向垂直 以后速度方向与加速度方向 的夹角越来越小 但是永远不重合 所以做曲线运动 2 平抛物体的初速度不太大 发生在离地不太高的范围内 地面可以看作是水平面 重力 G 和重力加速度 g 是恒量 方向竖直向下 始终垂直于水平面 所以平抛运 动是匀变速曲线运动 3 可以证明 平抛运动轨迹是抛物线 4 平抛运动发生在同一个竖直平面内 三 平抛运动的常规处理方法三 平抛运动的常规处理方法 平抛运动是比较复杂的曲线运动 利用运动的合成和分解的观点 把它看做是水平方 向 沿初速度方向向前 的匀速直线运动与竖直向下方向的自由落体运动的合运动 把 曲线运动转换成两个简单的直线运动 就可以用直线运动的规律来处理 研究起来简 单方便 这是一种重要的思想方法 四 平抛运动的规律四 平抛运动的规律 1 以抛出点 O 为坐标原点 水平初速度 v0的方向为 x 轴正方 向 竖直向下的方向为 y 轴正方向 建立直角坐标系如图 所示 2 任一时刻 t 的速度 v 水平分速度 竖直分速度 实际 合 速度 v 的大小 方向 平抛运动瞬时速度 v 的大小和方向都是时刻改变着的 3 任一时刻 t 的位移 s 水平分位移 2 竖直分位移 实际 合 位移 s 的大小 方向 平抛运动相对抛出点的位移 s 的大小和方向都是时刻改变着的 4 平抛运动的轨迹方程 平抛运动的轨迹是抛物线 5 几个重要推论 五 飞机投弹问题研究五 飞机投弹问题研究 不计空气阻力的情况下 飞机机投下的炸弹在空中做平抛运 动 若投弹过程中飞机做匀速直线运动 试分析 1 在炸弹没落地前 炸弹将中空中排成一条 2 若飞机每间隔相等的时间投下一枚炸弹则相邻两枚炸弹之间的 距离应有什么规律 3 相邻炸弹在地面上的炸点的距离应有什么规律 例一 用 m Vo h 分别表示平抛运动物体的质量 初速度和抛出点离水平地面的高度 在这三个量中 A 物体在空中运动的时间是由 决定的 B 在空中运动的水平位移是由 决定的 C 落地时瞬时速度的大小是由 决定的 D 落地时瞬时速度的方向是由 决定的 例二 一架老式飞机在高出地面 0 81km 的高度 以 2 5 102km h 的速度水平飞行 为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上 应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方 投弹 不计空气阻力 例三 从 15m 高台上以 lm s 的速度水平抛出一物体 试求此物体落地时距高台的水平 距离以及速度的大小和方向 3 例四 火车以 l 米 秒 2的加速度在平直轨道上加速行驶 车厢中一乘客把手伸到窗外 从距地面 2 5 米高处自由释放一物体 如不计空气阻力 则物体落地时与乘客的水平距离 为 米 g 10 米 秒 2 例五 如图所示 以 9 8m s 的水平初速度 vo 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 可知物体完成这段飞行的时间是 A 3S B 2 3S C S D 2S333 课堂训练 课堂训练 1 下面的说法哪些正确 A 从同一高度 以大小不同的速度同时水平抛出两个物体 它们一定同时着地 但 抛出的水平距离一定不同 B 从不同高度 以相同的速度同时水平抛出两个物体 它们一定不能同时着地 抛 出的水平距离也一定不同 C 从不同高度 以不同的速度同时水平抛出两个物体 它们一定不能同时着地 抛 出的水平距离也一定不同 2 在塔顶使小球 A 自由落下的同时 分别把小球 B 和 C 以同样大小的速度水平抛出和 竖直上抛 关于它们运动情况的下列说法中正确的是 A 加速度相同 相同时刻速度也相同 B 加速度不同 相同时刻速度也不同 C 落地时间的关系是 tA tB tC D 落地速度大小的关系是 vAa vB vC 3 用枪水平地射击一个靶子 设子弹从枪口水平射出的瞬间 靶子从静止开始自由下 落 子弹能射中靶子吗 为什么 4 两个物体分别作平抛运动落到同一水平面上 如果它们的水平分位移相等 则 A 它们的初速度一定相等 B 它们抛出时的高度一定相等 C 它们在空中运动的时间一定相等 D 它们的 v0 值一定相等 课后作业 课后作业 1 物体在平抛运动过程中 在相等的时间内 下列哪个量是相等的 4 A 位移 B 加速度 C 平均速度 D 速度的增量 2 从水平匀速向右飞行的飞机上 每隔相等的时间 依次轻轻放下 A B C 三个重球 则在落地前的某一时刻 三个球在空中的排列位置如图中哪一幅所示 3 物体作平抛运动时 描述物体在竖直方向的分速度 vy 取向下为正 随时间变化的图 线是 4 从高 h 处以水平速度 v 抛出一物体 物体落地的速度方向与地面的夹角最大的是 A h 30m v 8m s B h 40m v 15m s C h 30m v 15m s D h 40m v 8m s 5 一个小球从倾角 30 的斜坡上水平抛出 在斜坡上的射程等于 40m 不计阻力 则 小球抛出的初速度 v0 和在空中的飞行时间分别是 A 10m s 2s B 20m s 2s 3 C 10m s 2s D 20m s 2s322 6 如图所示 小球 Q1 Q2 以相同速率 v0 朝图示的 x 轴正方向水平抛出 它们的抛出 点非常接近 只是 Q1 在图中固定于水平地面上的光滑斜面外抛出 而 Q2 则在斜面上 抛出 Q1 Q2 在平面上的落地点分别为 P1 P2 不计空气阻力 则在 x 轴的正方向 上 P1 P2 远近关系为 A P1 近 B P2 近 C 两者远近相同 D 缺少条件 无法判断 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 8s 两点间的水平距离约为 30m 忽略空气阻力 则汽车在最高点时的速度约为 m s 最高点与着地点的高度差约为 m 取 g lOm s2 5 8 以初速 v0 水平抛出一个小球 先后经过空中 A B 两点 小球在这两点的速度方向 与水平方向的夹角分别为 45 60 则物体经过 A B 两点的时间为 A B 两点的竖直距离为 9 平抛运动的物体 在它着地前的最后 1 秒内 其速度方向出跟水甲方向成 45 角变 为跟水平方向成 60 角 求物体抛 出时的初速度和下落的高度 10 两平行竖直光滑墙 M N 相距为