高中物理第五章曲线运动第二节平抛运动学案新人教版必修2
1.知道什么是抛体运动,知道抛体运动是匀变速运动。
2.理解平抛运动及其运动规律,会用平抛运动的规律解决相关问题。 3.了解斜上抛运动及其规律。
4.掌握分析抛体运动的方法——运动的合成与分解。
1.抛体运动
01重力作用的运动。 (1)定义:以一定的速度将物体抛出,物体只受□02匀变速运动。 (2)性质:由于做抛体运动的物体只受重力,故抛体运动是□2.平抛运动
03水平方向的抛体运动。 (1)定义:初速度沿□04水平方向;②只受□05重力作用。 (2)特点:①初速度沿□(3)性质:由于做平抛运动的物体只受重力作用,且初速度与合外力(重力)方向不共线,06匀变速曲线运动。可以看做是水平方向的□07匀速直线运动和竖直方向的□08自故平抛运动是□由落体运动的合运动。
(4)平抛运动的速度(如图甲所示)
09v0。 ①水平方向:vx=□10gt。 ②竖直方向:vy=□2222211?大小:v=vx+vy=□ v0+gt?
③合速度?vy12gt方向:tanθ==□θ是v与水平方向的夹角?vxv0?
(5)平抛运动的位移(如图乙所示)
13v0t。 ①水平方向:x=□141gt2。 ②竖直方向:y=□2
15 x2+y2?大小:s=□?
③合位移?y16gt方向:tanα==□α是s与水平方向的夹角?x2v0?
12
17g2x2,所以平抛运动的轨迹是一条□18(6)平抛运动的轨迹:由x=v0t,y=gt,得y=□
22v0
抛物线。
3.斜抛运动
19上方或斜□20下方,且只(1)定义:如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向,而是沿斜□21重力的作用,这样的抛体运动称为斜抛运动。 受□(2)性质
22匀变速曲由于做斜抛运动的物体只受重力,且初速度与合外力不共线,故斜抛运动是□23匀速直线运动和竖直方向的□24竖直上抛或□25竖直线运动。斜抛运动可以看成是水平方向的□下抛运动的合运动。
(3)规律(以斜上抛运动为例,如图丙所示,其中θ为v0与水平方向的夹角) 26v0cosθ,x=□27v0tcosθ。 水平方向:v0x=□
28v0sinθ,y=□29v0tsinθ-1gt2。 竖直方向:v0y=□2判一判
(1)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。( ) (2)斜抛运动和平抛运动在水平方向上做的都是匀速直线运动。( ) (3)斜抛运动和平抛运动的加速度相同。( )
提示:(1)× 斜抛运动在竖直方向上做的是竖直上抛或竖直下抛运动,不是自由落体运动。
(2)√ 斜抛运动和平抛运动在水平方向上不受力,都做匀速直线运动。 (3)√ 斜抛运动和平抛运动都只受重力,加速度为重力加速度。
课堂任务 平抛运动的理解
仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:如图甲所示,A球、B球的运动有什么特点?A、B两球的加速度有什么特点? 提示:A球做自由落体运动,B球做平抛运动。A、B两球的加速度均为重力加速度g。 活动2:在运动过程中,A、B两球的速度(大小、方向)有什么特点? 提示:A球的速度方向不变、大小变化;B球的速度方向和大小都发生变化。 活动3:如图乙所示,通过频闪照片能看出平抛运动有什么特点?
提示:①在水平方向上,相同时间位移相同,说明平抛运动在水平方向做的是匀速直线运动。②在竖直方向上,平抛小球和自由落体运动的小球在相同时间内下落同样的高度,这说明平抛小球在竖直方向做的是自由落体运动。
活动4:讨论、交流、展示,得出结论。 (1)平抛运动的特点和性质
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曲线,故它是曲线运动。
③加速度特点:平抛运动的加速度为自由落体加速度,恒定不变,故它是匀变速运动。 综上所述,平抛运动为匀变速曲线运动。
(2)平抛运动的速度变化特点:任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同,Δv=gΔt,Δv方向竖直向下,如图所示。公式a=在曲线运动中仍适用,只是要注意a与Δv的矢量性。
Δt
例1 平抛运动的规律可以概括为两点:一是水平方向做匀速直线运动;二是竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图用小锤击打弹性金属片,
A球水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面。则这个实验( )
A.只能说明上述规律中的第一条 B.只能说明上述规律中的第二条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律
(1)两球同时落到地面说明什么?
提示:说明A、B运动的时间相同,在竖直方向的运动相同。
(2)能直接知道A在水平方向的位移随时间的变化情况吗?
提示:因为图片水平方向没有任何标记可以看出时间情况,所以看不出A在水平方向的位移随时间的变化情况。
[规范解答] 实验中A球做平抛运动,B球做自由落体运动,两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同,而不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动,所以只有B正确。
[完美答案] B
平抛运动是简单的曲线运动,由两个简单的直线运动组成:水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
[变式训练1] 关于平抛运动,下列说法中正确的是( ) A.平抛运动是一种变加速运动
B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大 C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等 答案 C
解析 平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为重力加速度g,故加速度的大小和方向恒定,在Δt时间内速度的改变量为Δv=gΔt,因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同,A、B错误,C正确;由于水平方向的位移x=v0t,每秒内水平位移增量相等,而竖直方12
向的位移h=gt,每秒内竖直位移增量不相等,所以D错误。
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课堂任务 平抛运动的速度和位移
仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
活动1:曲线运动一般的解决方法是什么?
提示:化曲为直。就是把复杂的曲线运动问题分解为比较简单的直线运动来处理。 活动2:由活动1的思路,试总结出如图平抛运动中水平方向的运动结论。
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