高中物理（自主學(xué)習(xí)+名師解疑+分類(lèi)例析+活頁(yè)訓(xùn)練）第3章 第3節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng)課件 魯科版必修2

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1、第第3 3節(jié)節(jié) 平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)1通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法2會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動(dòng)會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動(dòng)3掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題題 一、什么是平拋運(yùn)動(dòng) 把物體以一定的初速度沿_拋出，不考慮_，物體只在_作用下所做的運(yùn)動(dòng)，叫做平拋運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)的條件：(1)只受重力作用；(2)有水平方向的初速度 平拋運(yùn)動(dòng)的分解水平方向水平方向空氣阻力空氣阻力重力重力思考從理論上分析，平拋運(yùn)動(dòng)為什么能分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

2、？提示因?yàn)槲矬w只受重力，所以水平方向上的合外力為零，所以以v0做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；而初速度為水平方向，所以豎直初速度為零所以豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng) 二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 平拋運(yùn)動(dòng)的_(1)水平方向：不受外力，以初速度v0做_運(yùn)動(dòng)速度：vx_位移：x_(2)豎直方向：只受_作用，由_開(kāi)始下落，是_運(yùn)動(dòng)速度：vy_，位移：y_分運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)勻速直線(xiàn)v0v0t重力重力靜止靜止自由落體自由落體gt軌跡：平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條軌跡：平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條_曲線(xiàn)曲線(xiàn)圖圖331 (3)由于某時(shí)刻由于某時(shí)刻t的速度沿的速度沿_方向，而時(shí)間方向，而時(shí)間t內(nèi)的位移不沿內(nèi)的位移不沿_方向，所以速度與水平方向的夾角方向，

3、所以速度與水平方向的夾角同位移與水平同位移與水平方向的夾角方向的夾角_切線(xiàn)切線(xiàn)切線(xiàn)切線(xiàn)不相同不相同思考平拋運(yùn)動(dòng)也是勻變速運(yùn)動(dòng)，那么，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式能否直接運(yùn)用于平拋運(yùn)動(dòng)呢？提示平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為曲線(xiàn)，而運(yùn)動(dòng)學(xué)公式只適用于直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)故在研究曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，首先根據(jù)運(yùn)動(dòng)效果的等效性，利用運(yùn)動(dòng)分解的方法，將其轉(zhuǎn)化為我們所熟悉的兩個(gè)方向上的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，最終運(yùn)用運(yùn)動(dòng)合成的方法求出曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(等效法). 一、探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方法 對(duì)比實(shí)驗(yàn)法 (1)豎直方向上的運(yùn)動(dòng)圖圖332如圖如圖332所示，用小錘打擊彈性金屬所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片使片，金屬片使A球沿水平方向拋出，做平拋球沿水平方向拋出，做平

4、拋運(yùn)動(dòng)；同時(shí)運(yùn)動(dòng)；同時(shí)B球被松開(kāi)做自由落體運(yùn)動(dòng)觀球被松開(kāi)做自由落體運(yùn)動(dòng)觀察兩球是否同時(shí)落地察兩球是否同時(shí)落地實(shí)驗(yàn)中，不管小球離地的高度和打擊的力度實(shí)驗(yàn)中，不管小球離地的高度和打擊的力度如何變化，只要開(kāi)始時(shí)，如何變化，只要開(kāi)始時(shí)，A、B兩球在同一兩球在同一高度，兩球都同時(shí)落地，說(shuō)明做平拋運(yùn)動(dòng)的高度，兩球都同時(shí)落地，說(shuō)明做平拋運(yùn)動(dòng)的A球在豎直方向球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)上做自由落體運(yùn)動(dòng)(2)水平方向上的運(yùn)動(dòng)如圖333所示，兩個(gè)相同的弧形軌道M、N分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，實(shí)驗(yàn)中，只要ACBD，且使小鐵球P、Q同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，P、Q兩球圖圖333總是在水平面相遇說(shuō)明

5、做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在水平方向上做總是在水平面相遇說(shuō)明做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 頻閃照相法圖圖334 研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法研究平拋運(yùn)動(dòng)利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法可將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)互不影響 二、平拋運(yùn)動(dòng)中的結(jié)論 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)間間隔t內(nèi)的速度變化量vgt，方向恒為豎直向下圖圖335平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線(xiàn)平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)水平運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)水平方向的分速度保持方向的分速度保持vxv0不變，豎直方向不變，豎直方向的加速度恒為的加速度恒為g，

6、速度，速度vygt.從拋出點(diǎn)從拋出點(diǎn)起，每隔時(shí)間起，每隔時(shí)間t，速度的矢量關(guān)系如圖，速度的矢量關(guān)系如圖335所示這一矢量關(guān)系有兩個(gè)特所示這一矢量關(guān)系有兩個(gè)特點(diǎn)：點(diǎn)：(1)任意時(shí)刻速度的水平分量均等于初速度v0.(2)任意時(shí)間間隔t內(nèi)的速度改變量均豎直向下，且vvygt.因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)中加速度恒為g，所以在任意相等時(shí)間間隔t內(nèi)的速度變化量都相等且方向豎直向下圖圖336 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在t時(shí)刻的速度與水平方向的夾角和位移與水平方向的夾角的關(guān)系為tan 2tan .溫馨提示溫馨提示位移位移s與水平方向的夾角與水平方向的夾角和速度和速度v的偏角的偏角不不同，同，為拋物線(xiàn)的弦與水平方向的夾角，為拋物線(xiàn)的

7、弦與水平方向的夾角，為拋物線(xiàn)的切線(xiàn)為拋物線(xiàn)的切線(xiàn)與水平方向的夾角，顯然與水平方向的夾角，顯然. 三、計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度圖圖337法二法二在平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡上取在平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡上取水平等間距的水平等間距的A、B、C、D四點(diǎn)，四點(diǎn)，如圖如圖337所示，使所示，使xOAxABxBCxCD，由于平拋物體在水平方，由于平拋物體在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以有向上做勻速運(yùn)動(dòng)，所以有tOAtABtBCtCD. 由于平拋物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，則 yOA yAB yBC yCD1 3 5 7； yCDyBCyBCyABgt2.教材資料分析討論與交流如圖338所示為一探究小組成員探究平拋運(yùn)動(dòng)的情景

8、他在同一位置以不同的初速度先后拋出3個(gè)小球圖圖338請(qǐng)討結(jié)論：根據(jù)圖中數(shù)據(jù)能否得出下列結(jié)論性的敘述？在相同的高度，以大小不同的初速度水平拋出的小球，初速度越大，拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離越遠(yuǎn)；在高度不變的情況下，水平初速度的大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間完全由拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的豎直高度確定，與拋出時(shí)初速度的大小無(wú)關(guān)為了證明上述結(jié)論，你對(duì)本實(shí)驗(yàn)有何補(bǔ)充和改進(jìn)？點(diǎn)撥只根據(jù)圖中小球下落高度相同而得出結(jié)論，有些牽強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)中要對(duì)小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間加以比較，即加入對(duì)比性實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，即讓兩個(gè)速度不同的小球同時(shí)從同一高度水平拋出平拋運(yùn)動(dòng)的理解和應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)的理解和應(yīng)用【典例典例

9、1】 關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 ()A是變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是變加速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B是勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C速度變化僅在豎直方向上速度變化僅在豎直方向上D任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量相等任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量相等 解析答案答案BCD 【變式1】 物體在做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，在相等時(shí)間內(nèi)，下列物理量相等的是 ()A速度的增量 B位移的增量C加速度 D位移解析因?yàn)樽銎綊佭\(yùn)動(dòng)的物體其加速度為重力加速度，所以在相等的時(shí)間內(nèi)，加速度相等，速度的增量相等故A、C正確答案AC 【典例2】 2011年4月，在倫敦舉行的國(guó)際奧委會(huì)執(zhí)委會(huì)上確認(rèn)，女子跳臺(tái)滑雪等6個(gè)新項(xiàng)目加入201

10、4年冬奧會(huì)如圖339所示，運(yùn)動(dòng)員踏著專(zhuān)用滑雪板，不帶雪杖在助滑路上(未畫(huà)出)獲得一速度后水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由斜坡頂?shù)腁點(diǎn)沿水平方向飛出的速度v020 m/s，落點(diǎn)在斜坡上的B點(diǎn)，斜坡傾角取37，斜坡可以看成一斜面(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(1)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間t；(2)A、B點(diǎn)間的距離點(diǎn)間的距離s.圖圖339 答案(1)3 s(2)75 m 【變式2】 一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3310中虛線(xiàn)所示小球在豎直方向下

11、落的距離與在水平方向通過(guò)的距離之比為 ()圖圖3310 答案D 【典例3】 一艘敵艦正以v112 m/s的速度逃跑，執(zhí)行追擊任務(wù)的飛機(jī)在距水面高度h320 m的平行線(xiàn)上以速度v2105 m/s同向飛行為擊中敵艦，應(yīng)“提前”投彈若不計(jì)空氣阻力，飛機(jī)投彈時(shí)沿水平方向，則投彈時(shí)飛機(jī)與敵艦之間的水平距離應(yīng)為多大？若投彈后飛機(jī)仍以原速度飛行，在炸彈擊中敵艦時(shí)，飛機(jī)與敵艦的位置有何關(guān)系？(取g10 m/s2)平拋運(yùn)動(dòng)中的相遇問(wèn)題平拋運(yùn)動(dòng)中的相遇問(wèn)題解析投下的炸彈在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向上以飛機(jī)的速度v2做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)炸彈在空中飛行的時(shí)間炸彈沿水平方向飛行的距離炸彈沿水平方向飛行的距離x2v2t

12、，敵艦，敵艦在同一方向上運(yùn)動(dòng)的距離在同一方向上運(yùn)動(dòng)的距離x1v1t.由圖知，飛機(jī)投彈時(shí)水平方向上由圖知，飛機(jī)投彈時(shí)水平方向上“提前提前”的的距離應(yīng)為距離應(yīng)為xv2tv1t774 m.此此8 s內(nèi)，炸彈與飛機(jī)沿水平方向的運(yùn)動(dòng)情況相同，都以速度內(nèi)，炸彈與飛機(jī)沿水平方向的運(yùn)動(dòng)情況相同，都以速度v2做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離都是做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，水平方向上運(yùn)動(dòng)的距離都是x2v2t840 m.所以，炸彈擊中敵艦時(shí)，飛機(jī)恰好在敵艦的正上方所以，炸彈擊中敵艦時(shí)，飛機(jī)恰好在敵艦的正上方答案744 m飛機(jī)恰好在敵艦的正上方借題發(fā)揮解決平拋運(yùn)動(dòng)中相遇問(wèn)題的方法(1)分析運(yùn)動(dòng)：分析直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn)及

13、平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(2)時(shí)間關(guān)系：一般根據(jù)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)確定時(shí)間(3)位移關(guān)系：兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的水平位移的關(guān)系 【變式3】 如圖3311所示，射擊槍水平放置，射擊槍與目標(biāo)靶中心位于離地面足夠高的同一水平線(xiàn)上，槍口與目標(biāo)靶之間的距離s100 m，子彈射出的水平速度v200 m/s，子彈從槍口射出的瞬間目標(biāo)靶由靜止開(kāi)始釋放，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g為10 m/s2，求：圖圖3311(1)從子彈由槍口射出開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間子彈擊中目從子彈由槍口射出開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間子彈擊中目標(biāo)靶？標(biāo)靶？(2)目標(biāo)靶由靜止開(kāi)始釋放到被子彈擊中，下落的距離目標(biāo)靶由靜止開(kāi)始釋放到被子彈擊中，下落的距離h為為多少？多少？ 答案(1)0.5 s(2)1.25 m