高一物理課件（廣東專用）：第一章 第四節(jié)《平拋運動》（粵教必修二）

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歡迎進入物理課堂 第四節(jié)平拋運動 一 平拋運動 水平 重力 1 定義 將物體以一定的初速度沿 方向拋出 僅在 作用下物體所做的運動叫做平拋運動 重力 2 產生條件 水平方向有初速度 且只受 作用 3 特點 加速度為 的 運動 軌跡是拋物線 二 平拋運動的分解 g 勻變速曲線 勻速直線 1 運動的分解 水平方向上的分運動是 運動 豎直方向上的分運動是 運動 自由落體 v0 gt v0t 如圖1 4 1所示 一個電影替身演員準備跑過一個屋頂 然后水平地跳躍并離開屋頂 在下一棟建筑物的屋頂上登陸 為了增加落在下一棟建筑物的屋頂上的可能性 可以有哪些辦法 圖1 4 1 答案 1 增加起跳速度 2 加高左邊屋頂高度 要點1 探究平拋運動 1 用平拋儀的實驗探究 1 水平方向分運動性質的探究 如圖1 4 2 圖1 4 2 實驗現(xiàn)象 從距離軌道A B出口相同高度 同時釋放 的小鐵珠 總會在軌道上相遇 現(xiàn)象分析 兩軌道上的小鐵球離開軌道出口時初速度相同 離開軌道出口在光滑水平軌道上的小鐵珠做勻速直線運動 兩小鐵珠相碰 說明在相同的時間內兩小鐵珠的水平位移相同 故軌道A上的小鐵珠拋出后 在水平方向的運動是勻速直線運動 2 豎直方向分運動性質的探究 實驗現(xiàn)象 從同一高度同時分別平拋和自由下落的兩個 小鐵珠 總是相碰 或者同時到達DF軌道 現(xiàn)象分析 兩小鐵珠相碰 或同時達到DF軌道 說明運動時間相同 平拋運動在豎直方向上的運動是自由落體運動 2 頻閃照片的探究 1 實驗現(xiàn)象 利用頻閃照相儀得到物體做平拋運動與自由 落體運動對比的頻閃照片如圖1 4 3所示 圖1 4 3 2 現(xiàn)象分析 在豎直方向上 經過相等的時間 落到相同的高度 即在豎直方向上的運動是相同的 都是自由落體運動 在水平方向上 通過相等的時間前進的距離相同 即水平方向上的運動是勻速直線運動 3 理論分析 1 水平方向 初速度為v0 物體不受力 即Fx 0 物體 由于慣性而做勻速直線運動 2 豎直方向 初速度為零 物體受重力作用 a g 物體 做自由落體運動 例1 在研究平拋物體運動的實驗中 用一張印有小方格的紙記錄軌跡 小方格的邊長L 1 6cm 若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖1 4 4中的a b c d所示 則小球平拋的初速度的計算式為v0 用L g表示 其值是 小球在b點的速率為 取兩位有效數(shù)字 g 10m s2 圖1 4 4 1 如圖1 4 5所示 在研究平拋運動時 小球A沿軌道滑下 離開軌道末端 末端水平 時 撞開輕質接觸式開關S 被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落 改變整個裝置的高度H做同樣的實驗 發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A B兩球總是同時落地 該實驗現(xiàn)象說明了A球離開軌道后 C A 水平方向的分運動是勻速直線運動B 水平方向的分運動是勻加速直線運動C 豎直方向的分運動是自由落體運動 D 豎直方向的分運動是勻速直線運動 圖1 4 5 要點2 平拋運動的規(guī)律 如圖1 4 6所示 物體從O點以水平初速度v0拋出 P為經過時間t后軌跡上的一點 位移為s 速度為v 分別為s v與水平方向的夾角 由圖和平拋運動的規(guī)律可知 圖1 4 6 1 位移關系 2 速度關系 3 加速度 4 軌跡方程 平拋運動的軌跡為拋物線 其軌跡方程為 例2 2011年執(zhí)信中學模擬 如圖1 4 7所示 在同一平臺上的O點水平拋出的三個物體 分別落到a b c三點 則三個物體運動的初速度va vb vc的關系和三個物體運動的 時間ta tb tc的關系分別是 圖1 4 7 答案 C A va vb vc ta tb tcB vatb tcD va vb vc ta tb tc 2 將甲 乙 丙三個小球同時水平拋出后落在同一水平面上 已知甲 乙拋出點的高度相同 乙 丙拋出的速度相同 下列判斷中正確的是 A A 甲和乙一定同時落地B 乙和丙一定同時落地C 甲和乙的水平射程一定相同D 乙和丙的水平射程一定相同解析 做平拋運動的物體的落地時間只與落地前的高度有關 甲和乙拋出點的高度相同 因此它們同時落地 乙和丙雖然拋出的速度相同 但是它們落地時間不一定相同 因此水平位移即水平射程不一定相同 例3 平拋一物體 當拋出1s后它的速度方向與水平方向的夾角為45 落地時速度方向與水平方向成60 角 求 1 初速度大小 2 落地速度大小 3 拋出點離地面的高度 4 水平射程 g取10m s2 不計空氣阻力 運動軌跡如圖1 4 8 圖1 4 8 解 將平拋運動分解為水平和豎直兩個方向 由題意作出 3 雙選 2011年惠陽高級中學月考 一個物體以30m s速 度水平拋出 落地時的速度大小是50m s g取10m s2 則 A 物體落地的時間為2sC 拋出點的高度為20m B 物體落地的時間為4sD 拋出點的高度為80m BD 不畫圖仔細分析 例4 雙選 正在高空水平勻速飛行的飛機 每隔1s釋 放一個重球 先后共釋放5個 不計空氣阻力 則 A 這5個小球在空中排成一條直線B 這5個小球在空中處在同一拋物線上C 在空中 第1 2兩個球間的距離保持不變D 相鄰兩球的落地間距相等錯因 因為5個球先后釋放 所以5個球在空中處在同一拋物線上 又因為小球都做自由落體運動 所以C選項正確 形成錯解的原因是只注意到球做平拋運動 但沒有理解小球做平拋的時間不同 所以它們在不同的拋物線上 小球在豎直方向做自由落體運動 但是先后不同 所以C選項不對 正解 釋放的每個小球都做平拋運動 水平方向的速度與飛機的飛行速度相等 在水平方向做勻速直線運動 在豎直方向上做自由落體運動 只是開始的時刻不同 飛機和小球的位置如圖1 4 9可以看出A D選項正確 答案 AD 圖1 4 9 題外延伸 解這類題時 決不應是想當然 而應依據(jù)物理規(guī)律畫出運動草圖 這樣會有很大的幫助 如本題水平方向每隔1s的位移一樣 投小球水平間距相同 抓住特點畫出各個球的軌跡圖 這樣答案就呈現(xiàn)出來了 4 某同學做 研究平拋物體的運動 的實驗時 沒有記下小球的拋出點 空間坐標系原點O 和沿豎直方向的Oy軸 只畫出了與初速度方向平行的Ox軸和一段小球運動的軌跡 如圖1 4 10所示 如何只用一只刻度尺進行測量 從而求出小球拋出時的速度 圖1 4 10 圖5 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全