2018秋沪科版高中物理必修2课件：1.1　飞机投弹与平抛运动

1、第1 1章 怎样研究抛体运动1 1.1 1飞机投弹与平抛运动飞机投弹与平抛运动自主阅读自我检测 一、从飞机投弹谈起1.平抛运动将一个物体沿水平方向抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的运动叫做平抛运动。2.平抛运动的特点(1)运动特点:初速度沿水平方向。(2)受力特点:只受重力。自主阅读自我检测3.体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等,它们的轨迹是什么?都可以看成是平抛运动吗?提示:链球、铅球、铁饼、标枪等被抛出后的轨迹均为曲线。它们的初速度不是沿水平方向,所以它们不是平抛运动。自主阅读自我检测二、伽利略的假设 自主阅读自我检测三、验证伽利略的假设我们利用如图装置来验证伽利略的假设。

2、自主阅读自我检测自主阅读自我检测1.正误辨析(1)平抛运动是曲线运动,物体受到的力的方向一定不断变化。 ()(2)平抛运动的初速度方向与重力方向垂直。 ()(3)飞机投弹时,炸弹离开飞机后做自由落体运动。 ()(4)平抛物体的运动轨迹是一条抛物线。 ()(5)平抛运动水平方向和竖直方向的两个运动互不干扰。 ()答案:(1)(2)(3)(4)(5)自主阅读自我检测2.下列哪个运动是平抛运动()A.随电梯一起运动的物体的运动B.水平抛向空中的细绳的运动C.水平抛向空中的纸片的运动D.水平抛向空中的铅球的运动解析:做平抛运动的物体要同时满足两个条件:(1)初速度水平;(2)只受重力作用。显然选项A不

3、满足,选项B、C中物体所受空气阻力不能忽略,只有选项D中物体所受空气阻力可忽略,可看作平抛运动。答案:D自主阅读自我检测3.下图是用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片,图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球,AA为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹,BB为小球以速度v被水平抛出后的运动轨迹,CC为C球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论: 。答案:做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动问题导引知识归纳典例剖析知识点一知识点二曲线运动的性质曲线运动的性质图甲是抛出的石子在空中划出的弧线,图乙是某卫星绕地球运行的部分轨迹。请画出物体在

4、A、B、C、D点的受力方向和速度方向,并总结物体做曲线运动的条件。问题导引知识归纳典例剖析知识点一知识点二要点提示:各点受力方向和速度方向如图所示。做曲线运动的条件是受力方向与速度方向不共线。问题导引知识归纳典例剖析知识点一知识点二1.物体做曲线运动的条件(1)动力学条件:合力方向与速度方向不共线。这包含三个层次的内容,即初速度不为零、合力不为零和合力方向与速度方向不共线。(2)运动学条件:加速度方向与速度方向不共线。2.曲线运动的轨迹特点做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切,且向合力方向弯曲,而且处在运动方向与合力方向构成的夹角之间(如图所示),即合力指向曲线的凹侧。问题导引知识归纳典例剖析

5、知识点一知识点二3.曲线运动的性质及分类(1)性质:速度是矢量,由于速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动一定是变速运动。(2)分类:匀变速曲线运动,即加速度恒定。非匀变速曲线运动,即加速度变化。问题导引知识归纳典例剖析知识点一知识点二【例1】 关于运动的性质,以下说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.变速运动一定是曲线运动C.曲线运动一定是变加速运动D.加速度不变的运动一定是直线运动解析:做曲线运动的物体速度方向时刻变化,所以曲线运动一定是变速运动,故A正确;变速运动可能是速度的方向在变化,也可能是速度的大小在变化,所以不一定是曲线运动,故B错误;曲线运动可能是变加速曲线运动,也可能是

6、匀变速曲线运动,故C错误;加速度不变的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,故D错误。答案:A问题导引知识归纳典例剖析知识点一知识点二规律方法曲线运动性质的两种判断方法(1)看物体的合力。若物体的合力为恒力,则它做匀变速曲线运动;若物体的合力为变力,则它做变速曲线运动。(2)看物体的加速度。若物体的加速度不变,则它做匀变速曲线运动;若物体的加速度变化,则它做变速曲线运动。问题导引知识归纳典例剖析知识点一知识点二变式训练变式训练1做曲线运动的物体在运动过程中,以下说法正确的是()A.速度大小一定改变B.加速度大小一定改变C.速度方向一定改变D.加速度方向一定改变解析:做曲线运动的物体

7、的速度方向时刻在改变,但速度大小不一定变化,故A错误,C正确。曲线运动的加速度可能恒定不变,即大小、方向均不变,也可能是变化的,即加速度的大小、方向都有可能变化,故B、D错误。答案:C知识点一知识点二问题导引知识归纳典例剖析平抛运动平抛运动空军演习中,飞机投弹轰炸目标,要使炸弹准确地命中目标,飞行员应在何处投弹?炸弹在空中的运动轨迹是直线还是曲线?要点提示:应在飞机离目标一定水平距离处投弹。炸弹在空中的运动轨迹是一条曲线。知识点一知识点二问题导引知识归纳典例剖析1.对平抛运动的理解(1)理想化特点:物理上的“平抛运动”是一种理想化的运动,即把物体看成质点,抛出后只考虑重力作用,忽略空气阻力。(

8、2)匀变速特点:平抛运动的加速度恒定,始终等于重力加速度,是一种匀变速曲线运动。(3)速度变化的特点:做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等,均为v=gt,方向竖直向下。2.平抛运动的动力学解释平抛运动是物体以水平速度抛出,只在重力作用下的运动,可从以下两个方面理解:(1)如果物体不受重力,物体将以水平初速度做匀速直线运动。(2)如果物体的初速度为零,物体又只受重力作用,则物体将做自由落体运动。知识点一知识点二问题导引知识归纳典例剖析【例2】 (多选)关于平抛物体的运动,以下说法正确的是()A.做平抛运动的物体,速度和加速度都随时间的增加而增大B.做平抛运动的物体仅受到重力的作用,

9、所以加速度保持不变C.平抛物体的运动是匀变速运动D.平抛物体的运动是变加速运动解析:做平抛运动的物体,速度随时间不断增大,但由于只受恒定不变的重力作用,所以加速度是恒定不变的,故选项A错误,B正确;平抛运动是加速度恒定不变的曲线运动,所以它是匀变速曲线运动,故选项C正确,D错误。答案:BC知识点一知识点二问题导引知识归纳典例剖析规律方法平抛运动的特点(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。(2)轨迹特点:平抛运动的运动轨迹是抛物线,故它是曲线运动。(3)受力特点:做平抛运动的物体只受重力作用,故它的合外力恒定。(4)加速度特点:平抛运动的加速度为自由落体加速度,恒定

10、不变,故它做匀变速运动。知识点一知识点二问题导引知识归纳典例剖析变式训练变式训练2长江三峡西起重庆奉节的白帝城,东到湖北宜昌的南津关,是我国的一个重要旅游区,三峡索道的建成,为三峡旅游区又增添了一道亮丽的风景线。一位游客乘坐匀速运动的缆车过江时,将一石子从手中释放,不计空气阻力,该乘客看到石子下落的轨迹是图中的哪一个()解析:石子从乘客手中释放后,水平方向因惯性保持与乘客和缆车相同的速度,因而石子落水前总处在缆车正下方,竖直方向做自由落体运动,所以乘客看到石子下落的轨迹是A图。答案:A12341.关于抛体运动,下列说法错误的是()A.抛体运动一定是曲线运动B.抛体运动一定是匀变速运动C.抛体运

11、动可以是直线运动D.抛体运动的初速度一定不为零解析:抛体运动有一定的初速度且只受重力作用,具有恒定的加速度,是匀变速运动,故B、D说法正确;抛体运动可以是直线运动,也可以是曲线运动,故A说法错误,C说法正确。答案:A12342.关于平抛运动的性质,以下说法正确的是()A.平抛运动是变加速运动B.平抛运动是匀变速运动C.平抛运动是匀速率曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的解析:平抛运动初速度的方向是水平的,物体在运动过程中只受重力作用,依牛顿第二定律F合=ma可以得到mg=ma,即加速度恒定a=g,故A错;平抛运动是匀变速运动,但是初速度不在竖直方向,物体的初速度方向与加速度

12、的方向不在同一条直线上,物体做匀变速曲线运动,故B对,C错;做平抛运动的物体由于具有水平方向上的初速度,故其落地时的速度一定与竖直方向有一定的夹角,故D错误。答案:B12343.如图所示,一架飞机水平匀速飞行,飞机上每隔1s释放一个小球,先后共释放4个小球,若不计空气阻力,则落地前四个铁球在空中的排列情况是()解析:每个小球均做平抛运动,在水平方向有相同的运动情况,所以四个小球应在同一竖直线上;在竖直方向上做自由落体运动,小球之间的间隔距离越来越大,故选项B正确。答案:B12344.平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速直线运动;(2)竖直方向做自由落体运动。下图为研究平抛运动的实验装置,现把三个小铁球分别吸在电磁铁C、D、E上,然后切断电磁铁C、D的电源,使两个小铁球分别从两个完全相同的轨道A、B上的相同位置由静止开始运动,并在射出时碰到碰撞开关S,使