教科版必修2 平抛运动 课件（39张）.ppt

3平抛运动 第一章抛体运动 学习目标1 理解平抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动 运动轨迹是抛物线 重点 2 掌握平抛运动的规律 会运用平抛运动的规律解答有关问题 重点 难点 第一章抛体运动 一 什么叫平抛运动将物体以一定的初速度沿 方向抛出 不考虑空气的阻力 物体只在 作用下所做的运动 二 平抛运动的特点1 平抛运动的分解 1 水平方向上物体不受力 做保持初速度不变的 运动 2 竖直方向上物体只受重力 做 运动 水平 重力 匀速直线 自由落体 2 平抛运动的性质加速度恒为 的匀变速曲线运动 因此 做平抛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 想一想 节庆日观焰火是非常高兴的事 焰火升空爆炸后变为很多发光的小球 它们是否都做平抛运动 提示 不是 各发光小球以不同的速度向各方向被抛出后做抛体运动 只有速度沿水平方向的发光小球才做平抛运动 重力加速度 竖直向下 三 平抛运动的规律1 水平方向 物体做匀速直线运动 vx v0 x vxt gt 抛物线 四 学生实验 研究平抛运动1 实验目的 1 用实验的方法描出平抛运动的轨迹 2 根据轨迹研究平抛运动的特点并求初速度 3 实验器材斜槽 带小球 木板及竖直固定支架 白纸 图钉 重垂线 三角板 铅笔 刻度尺 抛体运动的研究方法及规律 学案导引1 从水平飞行的飞机上落下一个物体 该物体做什么运动 2 抛体运动是否都是匀变速运动 1 抛体运动的特点及处理方法 1 抛体运动的特点 理想化特点 物理上提出的 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 匀变速特点 抛体运动的加速度恒定 始终等于重力加速度 这是抛体运动的共同特点 其中加速度与速度方向不共线的抛体运动是一种匀变速曲线运动 2 抛体运动的处理方法一般的处理方法是将其分解为两个简单的直线运动 最常用的分解方法是 水平方向上为匀速直线运动 竖直方向上为匀变速直线运动 可见位移偏向角与速度偏向角不等 甲乙 丙 特别提醒 研究平抛运动时要先分析物体在水平和竖直两个方向上的运动情况 根据运动的等时性和矢量关系列方程 抛石机 是古代战争中常用的一种设备 它实际上是一个费力杠杆 如图所示 某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程 所用抛石机长臂的长度l 4 8m 质量m 10 0kg的石块装在长臂末端的口袋中 开始时长臂与水平面间的夹角 30 对短臂施力 使石块经较长路径获得较大的速度 当长臂转到竖直位置时立即停止转动 石块被水平抛出 石块落地位置与抛出位置间的水平距离s 19 2m 不计空气阻力 重力加速度g取10m s2 求 1 石块刚被抛出时的速度大小v0 2 石块刚落地时的速度vt的大小和方向 答案 1 16m s 2 20m s 与水平方向的夹角为37 方法总结石块运动过程虽然复杂 但在求解时仅利用了平抛运动的两分运动的规律 解决此类题目时 要注重对物理过程的分析 从复杂运动中提取平抛运动这一模型 利用平抛运动规律求解 1 2013 高考江苏卷 如图所示 从地面上同一位置抛出两小球a b 分别落在地面上的m n点 两球运动的最大高度相同 空气阻力不计 则 a b的加速度比a的大b b的飞行时间比a的长c b在最高点的速度比a在最高点的大d b在落地时的速度比a在落地时的大 2 2014 沈阳高一检测 将一个小球以速度v水平抛出 要使小球能够垂直打到一个斜面上 斜面倾角为 那么下列说法中正确的是 a 若保持水平速度v不变 斜面与水平方向的夹角 越大 小球的飞行时间越长b 若保持水平速度v不变 斜面与水平方向的夹角 越大 小球的飞行时间越短c 若保持斜面倾角 不变 水平速度v越大 小球的飞行时间越长d 若保持斜面倾角 不变 水平速度v越大 小球的飞行时间越短 研究平抛运动的实验 学案导引1 斜槽轨道的末端为什么要水平 2 斜槽轨道需要光滑的吗 1 实验过程 1 实验步骤 安装调平 将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上 其末端伸出桌面外 轨道末端切线水平 如图甲所示 甲 建坐标系 用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角 把木板调整到竖直位置 使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近 把小球放在槽口处 用铅笔记下小球在槽口 轨道末端 时球心所在木板上的投影点o o点即为坐标原点 用重垂线画出过坐标原点的竖直线 作为y轴 画出水平向右的x轴 确定球的位置 将小球从斜槽上某一位置由静止滑下 小球从轨道末端射出 先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值 然后让小球由同一位置自由滚下 在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置 并在坐标纸上记下该点 由同样的方法确定轨迹上其他各点的位置 描点得轨迹 取下坐标纸 将坐标纸上记下的一系列点 用平滑曲线连起来 即得到小球平抛运动轨迹 2 数据处理 判断平抛运动的轨迹是抛物线a 如图乙所示 在x轴上作出等距离的几个点a1 a2 a3 把线段oa1的长度记为l 那么oa2 2l oa3 3l 过a1 a2 a3 向下作垂线 与轨迹的交点记为m1 m2 m3 乙 b 设轨迹是一条抛物线 则m1 m2 m3 各点的y坐标与x坐标应该具有的形式为y ax2 a是常量 c 用刻度尺测量某点的x y两个坐标 代入y ax2中 求出常量a d 测量其他几个点的x y坐标 代入上式 看由各点坐标求出的a值是否相等 如果在误差允许范围内相等 就说明该曲线为抛物线 计算平抛物体的初速度a 在确定坐标原点为抛出点的情况下 在轨迹曲线上任取几点 如a b c d b 用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标x和y 2 注意事项 1 实验中必须调整斜槽末端的切线至水平 检验是否水平的方法是 将小球放在斜槽末端水平部分 将其向两边各轻轻拨动一次 看其是否有明显的运动倾向 2 方木板必须处于竖直平面内 固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直 3 小球每次必须从斜槽上同一位置滚下 4 坐标原点不是槽口的端点 应是小球出槽口时球心在木板上的投影点 5 小球开始滚下的位置高度要适中 以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜 6 在轨迹上选取离坐标原点o点较远的一些点来计算初速度 3 误差分析 1 斜槽末端没有调水平 小球离开斜槽后不做平抛运动 2 确定小球运动的位置时不准确 3 确定轨迹上各点坐标时不准确 2014 武汉三中高一检测 在研究平抛物体运动的实验中 用一张印有小方格的纸记录轨迹 小方格的边长l 1 6cm 若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a b c d所示 则小球平抛的初速度的计算式为v0 用l g表示 其值是 g 10m s2 小球在b点的速率为 取二位有效数字 0 80m s 1 0m s 3 2014 德州高一检测 在做 研究平抛物体的运动 的实验时 为了确定小球在不同时刻所通过的位置 用如图所示的装置 在一块平木板上钉上复写纸和白纸 竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直 使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下 小球撞在木板上留下痕迹a 将木板向后移动距离x 再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下 小球撞在木板上留下痕迹b 再将木板向后移动距离x 小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下 再得到痕迹c 若测得木板每次后移距离x 20 00cm a b间距离y1 4 70cm b c间距离y2 14 50cm g取9 8m s2 根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0 用题中所给字母表示 小球初速度值为 m s 2 平抛运动中的临界问题 范例 12分 2014 孝感高一检测 如图所示 小球从离地h 5m高 离竖直墙水平距离s 4m处 以v0 8m s的初速度向墙水平抛出 不计空气阻力 则 取g 1