4第2课时平抛运动

1、第第2 2课时课时 平抛运动平抛运动考点自清考点自清一、平抛运动一、平抛运动 (1)(1)定义定义: :水平方向抛出的物体只在水平方向抛出的物体只在 作用下的作用下的 运动运动. . (2) (2)性质性质: :平抛运动是加速度为平抛运动是加速度为g g的的 曲线运曲线运 动动, ,其运动轨迹是其运动轨迹是 . . (3) (3)平抛运动的条件平抛运动的条件: :v v0 00,0,沿沿 ; ; 只受只受 作用作用. .重力重力匀加速匀加速抛物线抛物线水平方向水平方向重力重力二、平抛运动的实验探究二、平抛运动的实验探究 (1)(1)如图如图1 1所示所示, ,用小锤打击弹性金属片用小锤打击弹性

2、金属片C C, ,金属片金属片 C C把把A A球沿球沿 方向抛出方向抛出, ,同时同时B B球松开球松开, ,自由下落自由下落, , A A、B B两球两球 开始运动开始运动. .观察到两球观察到两球 落地落地, , 多次改变小球距地面的高度和打击力度多次改变小球距地面的高度和打击力度, ,重复实验重复实验, , 观察到两球观察到两球 落地落地, ,这说明了小球这说明了小球A A在竖直方在竖直方 向上的运动为向上的运动为 运动运动. .同时同时同时同时仍同时仍同时自由落体自由落体图图1 1水平水平(2)(2)如图如图2 2所示所示, ,将两个质量相等的小钢球从斜面的将两个质量相等的小钢球从斜

3、面的同一高度处由静止同时释放同一高度处由静止同时释放, ,滑道滑道2 2与光滑水平板吻与光滑水平板吻接接, ,则将观察到的现象是则将观察到的现象是A A、B B两个小球在水平面上两个小球在水平面上 , ,改变释放点的高度和上面滑道对地的高度改变释放点的高度和上面滑道对地的高度, ,重复实验重复实验, ,A A、B B两球仍会在水平面上两球仍会在水平面上 , ,这说明这说明平抛运动在水平方向上的分运动是平抛运动在水平方向上的分运动是 运动运动. . 相遇相遇相遇相遇匀速直线匀速直线图图2 2三、平抛运动的研究方法三、平抛运动的研究方法 运动的合成与分解是研究曲线运动的基本方法运动的合成与分解是研

4、究曲线运动的基本方法. . 根据运动的合成与分解根据运动的合成与分解, ,可以把平抛运动分解为可以把平抛运动分解为 水平方向的水平方向的 运动和竖直方向的运动和竖直方向的 运运 动动, ,然后研究两分运动的规律然后研究两分运动的规律, ,必要时可以再用合必要时可以再用合 成方法进行合成成方法进行合成. .四、平抛运动规律四、平抛运动规律 以抛出点为坐标原点以抛出点为坐标原点, ,水平初速度水平初速度v v0 0方向为方向为x x轴正轴正 方向方向, ,竖直向下的方向为竖直向下的方向为y y轴正方向轴正方向, ,建立如图建立如图3 3所所 示的坐标系示的坐标系, ,则平抛运动规律如下表则平抛运动

5、规律如下表. . 匀速匀速自由落体自由落体图图3水平方向水平方向v vx x= =v v0 0 x x= =竖直方向竖直方向v vy y= = y y= = 合运动合运动v v0 0t tgt gt 221gt22222022:yxstgvvvvyxt合位移合速度0002tantanvgtxyvgtvvy角合位移与水平方向的夹角合速度与水平方面的夹 名师点拨名师点拨 1.1.应用平抛运动的上述规律时应用平抛运动的上述规律时, ,零时刻对应的位零时刻对应的位 置一定是抛出点置一定是抛出点. . 2. 2.当平抛物体落在水平面上时当平抛物体落在水平面上时, ,物体在空中运动物体在空中运动 的时间由

6、高度的时间由高度h h决定决定, ,与初速度与初速度v v0 0无关无关, ,而物体的水而物体的水 平射程由高度平射程由高度h h及初速度及初速度v v0 0两者共同决定两者共同决定. .五、斜抛运动五、斜抛运动 可以看成是水平方向速度为可以看成是水平方向速度为v v0 0cos cos 的的 和竖直方向初速度为和竖直方向初速度为v v0 0sin sin 、加速度为、加速度为g g的的 , ,其中其中v v0 0为抛出时的速度为抛出时的速度, ,为为v v0 0与水与水 平方向的夹角平方向的夹角. .匀速直线匀速直线运动运动竖直上抛运动竖直上抛运动热点聚焦热点聚焦热点一热点一 平抛运动的速度

7、变化和两个重要推理平抛运动的速度变化和两个重要推理1.1.平抛运动是匀变速曲线运动平抛运动是匀变速曲线运动a a= =g g, ,故相等时故相等时 间内速度变化量相等间内速度变化量相等, ,且必沿竖直方向且必沿竖直方向 如图如图4 4所示所示. .任意两时刻的速度与速度变化量任意两时刻的速度与速度变化量v v 构成三角形构成三角形, ,v v沿竖直方向沿竖直方向. .),(tvg图图4 4由平抛运动的规律可以得到速度大小的表达式由平抛运动的规律可以得到速度大小的表达式 显然平抛运动的速度显然平抛运动的速度大小并不均匀变化大小并不均匀变化, ,所以我们所说的匀变速运动只所以我们所说的匀变速运动只

8、是说速度是随时间均匀变化的是说速度是随时间均匀变化的, ,而速度大小并不随而速度大小并不随时间均匀变化时间均匀变化, ,其原因是速度为矢量其原因是速度为矢量. .交流与思考交流与思考 平抛运动的速度大小和方向都时刻改变平抛运动的速度大小和方向都时刻改变, ,其轨迹为曲线其轨迹为曲线, ,平抛运动可看做匀变速运动平抛运动可看做匀变速运动, ,其理论依其理论依据是什么据是什么? ?在相同时间内速度的改变有何规律在相同时间内速度的改变有何规律? ?提示提示 判断物体做匀变速运动的依据是加速度是否恒判断物体做匀变速运动的依据是加速度是否恒定定. .若加速度恒定若加速度恒定, ,则物体一定做匀变速运动则

9、物体一定做匀变速运动, ,与物体与物体的轨迹无关的轨迹无关, ,因此平抛运动是匀变速运动因此平抛运动是匀变速运动. .根据根据v v= =g gt t可以判断在相同时间内速度的改变是恒定的可以判断在相同时间内速度的改变是恒定的. .,)(22022gtvvvvyx2.2.物体从抛出点物体从抛出点O O出发出发, ,经历时间为经历时间为t t, ,做平抛运动做平抛运动 的轨迹如图的轨迹如图5 5所示所示. .图图5 5.2,2121,cot;tan2tan,2tantan,000200 xxxysBCtvstvgtvgtBCySBCvgtxyvgtvvA故有推论则图中故有推论则处运动到特别提示特

10、别提示1.1.平抛运动是匀变速运动平抛运动是匀变速运动, ,但其合速度大小但其合速度大小 并不随时间均匀增加并不随时间均匀增加. .2.2.速度矢量和位移矢量与水平方向的夹角关系为速度矢量和位移矢量与水平方向的夹角关系为tantan=2tan=2tan, ,不能误认为不能误认为=2=2. .220)(gtvv热点二热点二 类平抛运动分析类平抛运动分析1.1.类平抛运动的受力特点类平抛运动的受力特点 物体所受合力为恒力物体所受合力为恒力, ,且与初速度的方向垂直且与初速度的方向垂直. .2.2.类平抛运动的运动特点类平抛运动的运动特点 在初速度在初速度v v0 0方向做匀速直线运动方向做匀速直线

11、运动, ,在合外力方向在合外力方向 做初速度为零的匀加速直线运动做初速度为零的匀加速直线运动, ,加速度加速度3.3.类平抛运动的求解方法类平抛运动的求解方法 (1)(1)常规分解法常规分解法: :将类平抛运动分解为沿初速度将类平抛运动分解为沿初速度 方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向( (即沿即沿 合力的方向合力的方向) )的匀加速直线运动的匀加速直线运动, ,两分运动彼此独两分运动彼此独 立立, ,互不影响互不影响, ,且与合运动具有等时性且与合运动具有等时性. . .mFa合(2)(2)特殊分解法特殊分解法: :对于有些问题对于有些问题, ,可以过抛

12、出点建立可以过抛出点建立适当的直角坐标系适当的直角坐标系, ,将加速度分解为将加速度分解为a ax x、a ay y, ,初速度初速度v v0 0分解为分解为v vx x、v vy y, ,然后分别在然后分别在x x、y y方向列方程求解方向列方程求解. .特别提示特别提示1.1.类平抛运动是对平抛运动研究方法的迁移类平抛运动是对平抛运动研究方法的迁移, ,是是高考命题的热点问题高考命题的热点问题. .2.2.高考考查该类问题常综合机械能守恒、动能定高考考查该类问题常综合机械能守恒、动能定理等知识理等知识, ,以电场或复合场为背景考查学生运用所以电场或复合场为背景考查学生运用所学知识处理综合问题的能力学知识处理综合问题的能力. . 答案答案 120.6 120.6 m/sm/s 图图6 6答案答案 D图图7 7思维导图思维导图 图图8 8图图9 9图图1010图图1111