第04节平抛物体的运动

第二节平抛运动 问题能激发我们去学习 去发现 去实验 去观察 波普 抛体运动的概念以一定的速度将物体抛出 在空气阻力忽略的情况下 物体只受重力作用的运动 v0 v0 v0 竖直上抛运动 平抛运动 斜抛运动 几种常见的抛体运动 一 平抛运动1 定义 将物体用一定的初速度沿水平方向抛出 且只在重力作用下所做的运动 2 平抛运动的特点 初速度沿水平方向 只受重力作用 运动轨迹是曲线 v0 G 3 平抛运动的性质 平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动 运动轨迹是抛物线 二 平抛运动的研究方法 v0 运动的合成与分解 将v和S沿水平方向和竖直方向分解 x y 化曲为直 1 平抛运动是曲线运动 我们要研究什么 怎样研究 建立平面直角坐标系 P vx vy v 怎样确定vx vy x y S x y O 二 平抛运动的研究方法 受力和初速度 2 根据什么来确定水平方向和竖直方向的运动情况 v0 G x y P vx vy v O 三 平抛运动规律的理论分析 1 分解原则 将平抛运动沿竖直方向和水平方向分解 2 竖直方向特点 初速度为零且只受重力作用 牛顿运动定律 自由落体运动 3 水平方向特点 具有初速度而且不受力 牛顿运动定律 匀速直线运动 我们结合牛顿运动定律和平抛运动的特点分析可知 平抛运动按理论可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动 四 实验验证平抛运动的运动规律 1 验证平抛运动在竖直方向的分运动是否是自由落体运动 原理分析 球A 球B 运动性质 平抛运动 自由落体运动 理论分析正确 球A 球B应同时落地 理论分析错误 球A 球B不会同时落地 观察重点 球A 球B是否同时落地 实验装置如图所示 小锤打击弹性金属片 A球水平抛出 同时B球被松开 自由下落 例题1 多选 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动 用如图所示的装置进行实验 小锤打击弹性金属片 A球水平抛出 同时B球被松开 自由下落 关于该实验 下列说法正确的是 A 两球的质量应相等B 两球应同时落地C 应改变装置的高度 多次实验D 实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 BC 2 验证平抛运动在水平方向的分运动是否是匀速运动 实验现象 平抛运动和匀速运动在相等的时间里 发生的水平位移相等 五 平抛运动的规律 平抛运动的速度 平抛运动的位移 平抛运动的轨迹方程 水平位移与竖直位移的关系 v0 x y P vx vy v S x y O 例题2从高为20m的楼顶边缘水平抛出一个小铁球 测出小铁球落地点距离楼底边缘40m 求小铁球抛出时的初速度大小 不考虑空气阻力 g 10m s2 v0 h 20m 解 由题意知 小铁球离开楼顶小铁球竖直方向上做自由落体运动 则下落时间为小铁球水平方向上做自由落体运动则小铁球抛出时的初速度大小 x 40m 例题3 一小球水平抛出 落地时速度大小为25m s 方向与水平方向成530角 求小球抛出时的初速度和抛出点离地的高度 不考虑空气阻力 g 10m s2 sin530 0 8 cos530 0 6 v0 vy v0 v O y 530 深入研究平抛运动的四个重要物理量 飞行时间取决于下落高度h 与初速度v0无关 水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定 与其他因素无关 落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关 因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g 所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔 t内的速度改变量 v g t相同 方向恒为竖直向下 例题4 多选 将质量不同的两个物体同时从同一地点以相同的速度水平抛出 最后都落在水平地面上 不计空气阻力 则以下说法中正确的是 A 质量大的物体先着地B 质量小的物体飞出的水平距离大C 两物体着地时间相同 飞出的水平距离一样D 两物体着地时间由抛出点与着地点的高度决定 CD 例题5投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动 如图所示 某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘 结果飞镖打在靶心的正下方 忽略飞镖运动过程中所受空气阻力 在其他条件不变的情况下 为使飞镖命中靶心 他在下次投掷时应该 A 换用质量稍大些的飞镖B 适当减小投飞镖时的高度C 到稍远些的地方投飞镖D 适当增大投飞镖的初速度 两种与斜面相关的平抛运动问题 例题6如图所示 从倾角为 的斜面上的A点 以初速度v0 沿水平方向抛出一个小球 落在斜面上的B点 求 1 小球落到B点的速度大小 2 A B间的距离 巩固练习1 炮台高出海面45m 水平射击一个以36km h的速度沿射击方向直线逃离的敌舰 如果炮弹的出口速度为610m s 问敌舰距炮台水平距离多大时开炮才能命中 不考虑空气阻力 g 10m s2 巩固训练2 从高为80m的塔顶以15m s的速度水平抛出一个小铁球 求小球落地时的速度和整个过程的位移 不考虑空气阻力 g 10m s2