高中物理 1.3 平抛运动课件 教科版必修2.ppt

3平抛运动 1 理解平抛运动的特点 2 通过运用运动的合成与分解的方法分析研究平抛运动 从而得出平抛运动的规律 3 应用平抛运动的规律 分析一些常见的平抛运动 体会平抛运动在生活和生产实践中的应用 一 平抛运动的特点 平抛运动的概念将物体以一定的初速度沿水平方向抛出 不考虑空气阻力 物体只在作用下所做的运动叫平抛运动 重力 平抛运动的特点实验探究 1 对比实验法 将与平抛运动初速度相同的水平匀速直线运动和平抛运动的水平方向的分运动对比 将同时发生的自由落体运动和平抛运动的竖直方向的分运动对比 2 轨迹研究法 描出平抛运动的闪光照片 建立起水平 竖直方向上的直角坐标系 根据对平抛运动情况的猜测 假定物体在水平方向做匀速直线运动 确定运动时间相等的一些点的坐标 研究物体在竖直方向运动的位移随时间的变化规律 验证你的猜测 二 平抛运动的规律 平抛运动的研究方法由于平抛运动在水平方向做匀速直线运动 竖直方向做自由落体运动 研究平抛运动通常采用 化曲为直 的方法 如图1 3 1所示 以抛出点为原点 取水平方向为x轴 正方向与初速度v0方向相同 竖直方向为y轴 正方向向下 设物体被抛出时间t后 物体的位置为p 其坐标为x t时间内的水平位移 和y t时间内的下落高度 t时间末的速度v的坐标分量为vx vy则 图1 3 1 一 对平抛运动的理解 物体做平抛运动的条件物体的初速度v0水平且不等于零 它只受重力作用 两个条件缺一不可 平抛体运动的特点 1 理想化特点 物理上提出的平抛体运动是一种理想化的模型 即把物体看成质点 抛出后只考虑重力作用 忽略空气阻力 2 匀变速特点 平抛体运动的加速度恒定 始终等于重力加速度 其中加速度与初速度方向垂直 平抛运动是匀变速曲线运动 3 速度变化的特点 做抛体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 g t 方向竖直向下 处理思路 将平抛运动分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动 二 平抛运动中的两个重要推论和几个物理量 两个重要推论推论1 从抛出点开始 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2倍 推论2 从抛出点开始 任意时刻速度的反向延长线与x轴的交点为此时刻对应水平位移的中点 典例1 如图1 3 2所示 射击枪水平放置 射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上 枪口与目标靶之间的距离s 100m 子弹射出的水平速度v 200m s 子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放 不计空气阻力 取重力加速度g为10m s2 求 平抛运动的规律 图1 3 2 1 从子弹由枪口射出开始计时 经多长时间子弹击中目标靶 2 目标靶由静止开始释放到被子弹击中 下落的距离h为多少 答案 1 0 5s 2 1 25m 借题发挥在解决平抛运动的问题时 要将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 即解决平抛运动的问题 就是解决这两个分运动的问题 只要涉及到合运动的物理量 首先要把它分解为两个分量 时间相同是两个分运动之间的联系 变式1 如图1 3 3所示 在同一竖直面内 小球a b从高度不同的两点 分别以初速度va和vb沿水平方向抛出 经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的p点 若不计空气阻力 下列关系式正确的是 图1 3 3 a ta tb va vbb ta tb va vbc ta tb va vbd ta tb va vb 答案a 典例2 如图1 3 4所示 从倾角为 的斜面上的a点 以水平速度v0抛出一个小球 不计空气阻力 它落在斜面上b点 求 1 b点与a点的距离及在空中的飞行时间分别是多少 2 如果小球分别以v0 2v0抛出到达斜面时速度方向与斜面之间的夹角分别为 1 2 则 1 2有什么关系 平抛运动与斜面体结合问题 图1 3 4 借题发挥此题为平抛运动与斜面相结合的问题 分析此类问题的关键是平抛运动在水平与竖直方向上的位移与斜面长度及倾角相结合的关系 变式2 由例2情景求 小球何时离斜面最远 类平抛运动有时物体的运动与平抛运动很相似 也是在某方向物体做匀速直线运动 另一垂直方向做初速度为零的匀加速直线运动 对这种运动 像平抛又不是平抛 通常称作类平抛运动 类平抛运动的受力特点 物体所受合力为恒力 且与初速度的方向垂直 典例3 如图1 3 5所示 光滑斜面长为a 宽为b 倾角为 一物体从斜面左上方p点水平射入 而从斜面右下方顶点q离开斜面 求入射初速度大小 图1 3 5 平抛运动的规律1 质量为m的子弹在h 10m高处以800m s的水平速度射出枪口 质量为m 已知m m 的物体也在同一地方同时以10m s的水平速度抛出 不计空气阻力 则有 a 子弹和物体同时落地b 子弹落地比物体迟c 子弹水平飞行距离较长d 无法确定 解析决定一个平抛运动在空中运动总时间的因素是抛出时的竖直高度 做平抛运动的物体在落地的水平距离取决