2011高一物理研究平抛运动

1、2021/8/61第三节第三节 抛体运动的规律抛体运动的规律“问题能激发我们去学习、去发现、去实验、去观察。”-波普2021年年12月月20日星期一日星期一2021/8/622021/8/632021/8/64 （1 1）具有）具有水平初速度水平初速度（2 2）只受重力只受重力平抛运动平抛运动的规律如的规律如何？何？2021/8/65 3.平抛运动的研究方法平抛运动的研究方法(1)分解原则：分解原则：沿竖直方向和水平方向分解沿竖直方向和水平方向分解(2)竖直方向特点：竖直方向特点：初速度为零且初速度为零且只受重力作用只受重力作用牛顿运牛顿运动定律动定律自由落体运动自由落体运动(3)水平方向特点

2、：水平方向特点：具有初速度而具有初速度而且不受力且不受力牛顿运牛顿运动定律动定律匀速直线运动匀速直线运动符合实际符合实际情况吗？情况吗？2021/8/66 实验现象实验现象: : 在同一高度处，不论平抛的小球水在同一高度处，不论平抛的小球水平初速度多大两球总是平初速度多大两球总是同时落地同时落地实验结论：实验结论： 平抛小球在竖直方向上做的是平抛小球在竖直方向上做的是自由落体运动自由落体运动实验验证竖直方向2021/8/67想一想：动物管理员在森林里寻找到了一只丢想一想：动物管理员在森林里寻找到了一只丢失的猴子，立即用麻醉枪水平地射击，设子弹失的猴子，立即用麻醉枪水平地射击，设子弹从枪口水平射

3、出的瞬间，精明的猴子便从静止从枪口水平射出的瞬间，精明的猴子便从静止开始自由下落猴子跑掉了吗？为什么？开始自由下落猴子跑掉了吗？为什么？2021/8/68实验现象实验现象: : 做平抛运动的小球与做匀速直线运动做平抛运动的小球与做匀速直线运动的小球的小球水平位移相等水平位移相等 实验结论实验结论:平抛小球在水平方向上做的是平抛小球在水平方向上做的是匀速直线运动匀速直线运动实验验证水平方向2021/8/69 1.建立直角坐标系建立直角坐标系 以初速度方向为以初速度方向为x x轴正方向轴正方向 竖直向下为竖直向下为y y轴正方向轴正方向xy三、平抛运动的规律三、平抛运动的规律2021/8/610

4、xPyv0 xvvyv2021/8/611 2 2、平抛物体在、平抛物体在t t时刻的瞬时速度：时刻的瞬时速度： 水平方向水平方向:竖直方向竖直方向: :合速度合速度: :速度的方向速度的方向: :0 xvvyvg t222220 xyvvvvg t0t a nyxvg tvv2021/8/612xySyx2021/8/6133 3、平抛物体在、平抛物体在t t 时刻的位移：时刻的位移： 水平方向水平方向: :竖直方向竖直方向: :合位移合位移: :合位移的方向合位移的方向: :0 xsv t212ysg t22222414xyosssvtg t0tan2yxsg tsv2021/8/614

5、一架老式飞机在高出地面一架老式飞机在高出地面2 的高的高度度,以以3.6 102km/h的速度水平飞行。为了的速度水平飞行。为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上,应该在轰炸目标的水平距离为多远的地方应该在轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹投弹?不计空气阻力不计空气阻力(g=10m/s2)。例题：例题：2021/8/615解解:212ysgt002yxssv tvg2ystg由则代入数值得飞机应在离轰炸目标水平距离是飞机应在离轰炸目标水平距离是2km的地方投弹的地方投弹可以求出可以求出Sx=2000m四、平抛运动的特点四、平抛运动的特点 1、平抛运动是、平抛运

6、动是匀变速曲线运动匀变速曲线运动 故相等的时间内速度的变化量相等由故相等的时间内速度的变化量相等由vgt，速度，速度的变化必沿竖直方向，如图所示的变化必沿竖直方向，如图所示 2.物体由一定高度做平抛运动，其运动物体由一定高度做平抛运动，其运动时间由下落高度时间由下落高度决定，与初速度无关决定，与初速度无关 由公式由公式y ，可得，可得t ；落地点距抛出点的；落地点距抛出点的水平距离水平距离xv0t，由水平速度和下落时间共同决定，由水平速度和下落时间共同决定3.水平方向和竖直方向的两个分运动水平方向和竖直方向的两个分运动同时同时存在，互不影存在，互不影响，具有响，具有独立独立性性4.平抛运动的轨

7、迹方程：是平抛运动的轨迹方程：是抛物线抛物线方程方程2021/8/618练习：下面各题都不考虑空气阻力练习：下面各题都不考虑空气阻力用用m、v、h分别表示平抛物体的质量、初分别表示平抛物体的质量、初速度和抛出点离水平地面的高度，在三个量中速度和抛出点离水平地面的高度，在三个量中五、五、 平抛运动的重要推论平抛运动的重要推论推论推论1：从从抛出点开始，任意时刻速度偏向角的正切抛出点开始，任意时刻速度偏向角的正切值等于位移偏向角的正切值的值等于位移偏向角的正切值的2倍倍推论推论2：从从抛出点开始，任意时刻速度的反向延长线抛出点开始，任意时刻速度的反向延长线与与x x轴的交点为此时刻对应水平位移的中

8、点轴的交点为此时刻对应水平位移的中点练习：如图所示，一小球以练习：如图所示，一小球以v010 m/s的速度水平抛的速度水平抛出，在落地之前经过空中出，在落地之前经过空中A、B两点，在两点，在A点小球点小球速度速度方方向与水平方向的夹角为向与水平方向的夹角为45，在，在B点小球速度方向与点小球速度方向与水平方向的夹角为水平方向的夹角为60(空气阻力忽略不计，空气阻力忽略不计，g取取10 m/s2)，以下判断中正确的是，以下判断中正确的是()A小球经过小球经过A、B两点间的时间两点间的时间t( 1) sB小球经过小球经过A、B两点间的时间两点间的时间t sCA、B两点间的高度差两点间的高度差h10

9、 mDA、B两点间的高度差两点间的高度差h15 mAC解：设解：设A点竖直速度为点竖直速度为vyA，vyAv0gtA，得，得tA1s，设，设B点点的竖直速度为的竖直速度为vyB，vyBv0tan 60gtB得得tB s，则小球，则小球经过经过A、B两点间的时间为两点间的时间为tBtA( 1) s，故，故A正确正确B错误，错误，A、B两点间的高度差两点间的高度差hAB 10 m故故C正确，正确，D错误错误2. 如图所示，一架在如图所示，一架在500 m高空以高空以200 m/s的速度水平匀速的速度水平匀速飞行的轰炸机，要用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目飞行的轰炸机，要用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目

10、标标A和和B.已知山高已知山高180 m，山脚与山顶的水平距离为，山脚与山顶的水平距离为600 m，若不计空气阻力，若不计空气阻力，g取取10 m/s2，则投弹的时间间隔，则投弹的时间间隔应为应为()A6 s B5 s C3 s D2 sB解：第一枚炸弹从释放到落地过程中水平方向通过的位移为：解：第一枚炸弹从释放到落地过程中水平方向通过的位移为：s1 2 000 m，第二枚炸弹从释放到落地，第二枚炸弹从释放到落地过程中水平方向通过的位移为：过程中水平方向通过的位移为：s2 1 600 m，则两枚炸弹水平距离为则两枚炸弹水平距离为ss0s1s21 000 m，由，由t 5 s.3.“512”汶川

11、大地震，牵动了全国人民的心一架装载救灾物资汶川大地震，牵动了全国人民的心一架装载救灾物资的直升飞机，以的直升飞机，以10 m/s的速度水平飞行，在距地面的速度水平飞行，在距地面180 m的高度的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取取10 m/s2，则，则()A物资投出后经过物资投出后经过6 s到达地面目标到达地面目标B物资投出后经过物资投出后经过18 s到达地面目标到达地面目标C应在距地面目标水平距离应在距地面目标水平距离60 m处投出物资处投出物资D应在距地面目标水平距离应在距地面目标水平距离180 m处投出物资处投

12、出物资AC解：本题考查平抛运动的规律物资投出后做平抛运动，其解：本题考查平抛运动的规律物资投出后做平抛运动，其落地所用时间由高度决定，落地所用时间由高度决定，t 6 s，A项正确，项正确，B项项错误；抛出后至落地的水平位移为错误；抛出后至落地的水平位移为svt60 m，C项正确，项正确，D项错误项错误4. 如图所示，从倾角为如图所示，从倾角为的足够长的斜面顶端的足够长的斜面顶端P以速度以速度v0抛出一抛出一个小球，落在斜面上某处个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角面的夹角，若把初速度变为，若把初速度变为2v0，则，则()A空中的运动时间变为原

13、来的空中的运动时间变为原来的2倍倍B夹角夹角将变大将变大CPQ间距一定大于原来间距的间距一定大于原来间距的3倍倍D夹角夹角与初速度大小无关与初速度大小无关ACD解：由解：由 故故A正确；正确； ，所以若所以若v0加倍，加倍，PQ间距将为原来的间距将为原来的4倍，倍，C正确；设小球落正确；设小球落到斜面上的速度与水平方向夹角为到斜面上的速度与水平方向夹角为，则，则tan 2tan ，可见可见与与v0无关，无关，因此因此也与初速度无关，也与初速度无关，B错误，错误，D正确正确研究平抛运动的基本思路是研究平抛运动的基本思路是1突出落点问题一般要建立水平位移和竖直位移之间突出落点问题一般要建立水平位移

14、和竖直位移之间的关系的关系2突出末速度的大小和方向问题的，一般要建立水平突出末速度的大小和方向问题的，一般要建立水平速度和竖直速度之间的关系速度和竖直速度之间的关系3要注意挖掘和利用好合运动、分运动及题设情景之要注意挖掘和利用好合运动、分运动及题设情景之间的几何关系间的几何关系5.如图所示，在斜面顶端如图所示，在斜面顶端a处以速度处以速度va水平抛出一小球，水平抛出一小球，经过时间经过时间ta恰好落在斜面底端恰好落在斜面底端P处；今在处；今在P点正上方点正上方与与a等高的等高的b处以速度处以速度vb水平抛出另一小球，经过时水平抛出另一小球，经过时间间tb恰好落在斜面的中点处若不计空气阻力，下列恰好落在斜面的中点处若不计空气阻力，下列关系式正确的是关系式正确的是()A