高中物理 第3章 抛体运动 第3讲 平抛运动学案 鲁科版必修2.doc

第3讲平抛运动目标定位1.通过实验探究，初步掌握平抛运动的处理方法.2.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动.3.掌握平抛运动的规律，会用平抛运动的规律解决实际问题 一、什么是平抛运动1定义：把物体以一定的初速度沿_抛出，不考虑空气阻力，物体只在_下所做的运动2运动轨迹：平抛运动是_曲线运动，轨迹是_3实验探究：想一想有人说：“平抛运动的物体初速度越大，下落得越快”对吗？二、平抛运动的规律1速度：(1)水平方向：vx_.(2)竖直方向：vy_.2位移：(1)水平方向：x_.(2)竖直方向：y_.想一想平抛物体在空中的飞行时间取决于什么？一、对平抛运动的理解1条件：物体的初速度v0水平，且只受重力2性质：加速度为g的匀变速曲线运动3特点：(1)理想化特点：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：平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，且重力与速度不共线(3)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，vgt，方向竖直向下，如图1所示图14平抛运动的轨迹：由xv0t，ygt2得yx2，为抛物线方程，其运动轨迹为抛物线特别提醒加速度不变的运动为匀变速运动，匀变速运动包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动，自由落体和竖直上抛运动为匀变速直线运动，平抛运动和斜抛运动为匀变速曲线运动例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二、平抛运动的研究方法及规律1研究方法采用运动分解的方法，将平抛运动分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动2平抛运动的规律(1)运动时间：由ygt2得t ，可知做平抛运动的物体在空中运动的时间只与下落的高度有关，与初速度的大小无关(2)水平位移：由xv0tv0知，做平抛运动的物体的水平位移由初速度v0和下落的高度y共同决定(3)落地速度的大小：v，即落地速度由初速度v0和下落的高度y共同决定3平抛运动的两个推论(1)平抛运动某一时刻速度与水平方向夹角为，位移与水平方向夹角为，则tan 2tan .证明：因为tan ，tan ，所以tan 2tan (2)做平抛运动的物体在任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点图2证明如图2所示，p点速度的反向延长线交ob于a点则obv0t，abgt2v0t.可见abob. 例2如图3所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的不计空气阻力，则()图3aa的飞行时间比b的长bb和c的飞行时间相同ca的水平速度比b的小db的初速度比c的大借题发挥解答本题时应把握以下两点：(1)运动时间由竖直高度决定；(2)水平位移由运动时间和平抛的初速度共同决定例3一架轰炸机在720米的高空以50 m/s的速度匀速飞行，要轰炸地面上某一固定目标，取g10 m/s2，求：(1)飞机应在离目标水平距离多少米处投弹？(2)若飞机每隔1 s的时间投出一颗炸弹，这些炸弹在空中如何排列？(3)炸弹落地点间的间距怎样？三、平抛运动与斜面的结合问题斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型，在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面倾角，找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系，从而使问题得到顺利解决常见的模型如下：方法内容斜面总结分解速度水平：vxv0竖直：vygt合速度：v分解速度，构建速度三角形分解位移水平：xv0t竖直：ygt2合位移：s分解位移，构建位移三角形例4如图4所示，ab为斜面，倾角为30，小球从a点以初速度v0水平抛出，恰好落在b点，求：图4(1)ab间的距离；(2)物体在空中飞行的时间借题发挥小球从斜面顶点抛出，又落到了斜面上，就确定了小球的位移方向沿斜面方向，所以要分解位移.平抛运动的特点1如图5所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时刻在它的正上方有一小球b以初速度v0水平抛出，并落于c点，忽略空气阻力，则()图5a小球a先到达c点 b小球b先到达c点c两球同时到达c点 d无法确定平抛运动规律的应用2在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地若不计空气阻力，则()a垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定b垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定c垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定d垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定3以速度v0水平抛出一球，某时刻其竖直分位移与水平分位移相等，则下列判断中错误的是()a竖直分速度等于水平分速度b此时球的速度大小为v0c运动的时间为d运动的位移是平抛运动与斜面的结合问题4.如图6所示，小球以15 m/s的水平初速度向一倾角为37的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上取g10 m/s2，tan 53，求：图6(1)小球在空中的飞行时间；(2)抛出点距落点的高度答案精析第3讲平抛运动预习导学一、1.水平方向重力2匀变速抛物线3自由落体运动匀速直线运动想一想不对初速度是沿水平方向的初速度，由于分运动的独立性，竖直方向的分运动与水平方向的初速度无关二、1.(1)v0(2)gt2(1)v0t(2)gt2想一想由hgt2得：运动时间t，即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落的高度h，与初速度无关课堂讲义例1c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t时间内速度的改变量为vgt，因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同，选项a、b错误，c正确；由于水平方向的位移xv0t，每秒内水平位移增量相等，而竖直方向的位移hgt2，每秒内竖直位移增量不相等，所以选项d错误例2bd平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，由hgt2可知，飞行时间由高度决定，hbha，故a的飞行时间比b的短，选项a错误；同理，b和c的飞行时间相同，选项b正确；根据水平位移xv0t可知，a、b的水平位移满足xaxb，且飞行时间tbta，故v0av0b，选项c错误；同理可得v0bv0c，选项d正确例3(1)600 m(2)、(3)见解析解析(1)根据hgt2得，t s12 s.则水平距离xv0t5012 m600 m.(2)这些炸弹在空中排列成一条竖直线因为从飞机上落下的每一颗炸弹都具有和飞机一样的水平速度，它们在落地前总位于飞机的正下方(3)因为飞机在水平方向做匀速直线运动，在相等时间内通过的水平位移相等，所以炸弹落地点是等间距的，xvt501 m50 m.例4(1)(2)解析小球做平抛运动，在水平方向上是匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，有xv0t，y.小球由a点抛出，落在b点，故有tan 30t，xv0t故ab间的距离l.对点练习1c2.d3a