2018-2019學年高中物理 第一章 拋體運動 第四節(jié) 平拋運動課件 粵教版必修2.ppt

第四節(jié) 平拋運動,第一章 拋體運動,內(nèi)容索引,自主預習 預習新知 夯實基礎,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關,自主預習,1.定義：將物體用一定的初速度沿 拋出，僅在 作用下物體所做的運動. 2.平拋運動的特點：(1)初速度沿 方向. (2)只受 作用. 3.平拋運動的性質(zhì)：加速度為 的 運動.,一、平拋運動,水平方向,重力,水平,重力,g,勻變速曲線,二、平拋運動的分解,1.分運動規(guī)律探究 (1)利用平拋儀的探究. 水平方向上運動性質(zhì)的探究. 如圖1，調(diào)整電磁鐵C、D分別離軌道A、B出口水平線的高度 ，并同時釋放.實驗發(fā)現(xiàn)，兩鐵球總是 . 豎直方向上運動性質(zhì)的探究.,圖1,利用電磁鐵C、E，保證兩球的拋出點在同一水平線上，一小球從軌道A射出的同時，釋放電磁鐵E吸著的小球，實驗發(fā)現(xiàn)，兩者總是 落在下面的水平軌道上.,相等,相碰,同時,(2)利用頻閃照相法進行探究. 水平方向相等時間內(nèi)水平距離 . 豎直方向兩球經(jīng)過相等的時間，落到相同的 ，如圖2. 2.分運動的性質(zhì) (1)水平方向的分運動是 運動. (2)豎直方向的分運動是 運動.,圖2,相等,高度,勻速直線,自由落體,三、平拋運動的規(guī)律,1.速度 (1)水平方向：vx . (2)豎直方向：vy . 2.位移 (1)水平方向：x . (2)豎直方向：y .,v0,gt,v0t,答案,即學即用 1.判斷下列說法的正誤. (1)平拋運動物體的速度、加速度都隨時間增大.( ) (2)平拋運動是曲線運動，但不是勻變速運動.( ) (3)平拋運動的物體初速度越大，下落得越快.( ) (4)平拋運動物體的速度方向與水平方向的夾角越來越大，若足夠高，速度方向最終可能豎直向下.( ),答案,2.在80 m的低空有一小型飛機以30 m/s的速度水平飛行，假定從飛機上釋放一物體，g取10 m/s2，不計空氣阻力，那么物體落地時間是_s，它在下落過程中發(fā)生的水平位移是_m；落地時的速度大小為_m/s.,解析,50,4,120,水平方向xv0t，代入數(shù)據(jù)得： x304 m120 m,重點探究,圖3,如圖3所示，一人正練習水平投擲飛鏢，若不計空氣阻力，請思考： (1)飛鏢投出后，其加速度的大小和方向是否變化？,答案 加速度為重力加速度g，大小和方向均不變.,一、對平拋運動的理解,導學探究,答案,(2)飛鏢的運動是勻變速運動，還是變加速運動？,答案 勻變速運動.,1.平拋運動的特點 (1)速度特點：平拋運動的速度大小和方向都不斷變化，故它是變速運動. (2)軌跡特點：平拋運動的運動軌跡是曲線，故它是曲線運動. (3)加速度特點：平拋運動的加速度為自由落體加速度. 2.平拋運動的速度變化 如圖4所示，由vgt知，任意兩個相等的時間間隔內(nèi) 速度的變化量相同，方向豎直向下.,知識深化,圖4,例1 關于平拋運動，下列說法中正確的是 A.平拋運動是一種變加速運動 B.做平拋運動的物體加速度隨時間逐漸增大 C.做平拋運動的物體每秒內(nèi)速度增量相等 D.做平拋運動的物體每秒內(nèi)位移增量相等,解析 平拋運動是勻變速曲線運動，其加速度為重力加速度g，故加速度的大小和方向恒定，在t時間內(nèi)速度的改變量為vgt，因此可知每秒內(nèi)速度增量大小相等、方向相同，選項A、B錯誤，C正確； 由于水平方向的位移xv0t，每秒內(nèi)水平位移增量相等，而豎直方向的位移h gt2，每秒內(nèi)豎直位移增量不相等，所以選項D錯誤.,答案,解析,如圖5所示為小球水平拋出后，在空中做平拋運動的運動軌跡.(自由落體加速度為g，初速度為v0) (1)小球做平拋運動，運動軌跡是曲線，為了便于研究，我們應如何建立坐標系？,答案,二、平拋運動的規(guī)律及應用,導學探究,圖5,答案 一般以初速度v0的方向為x軸的正方向，豎直向下的方向為y軸的正方向，以小球被拋出的位置為坐標原點建立平面直角坐標系.,(2)以拋出時為計時起點，求t時刻小球的速度大小和方向.,答案,(3)以拋出時刻為計時起點，求t時刻小球的位移大小和方向.,答案,答案 如圖，水平方向：x1v0t,1.平拋運動的研究方法 (1)把平拋運動分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動. (2)分別運用兩個分運動的運動規(guī)律去求分速度、分位移等，再合成得到平拋運動的速度、位移等.,知識深化,2.平拋運動的規(guī)律,3.平拋運動的推論,可見位移偏向角與速度偏向角的正切值的比值為12.,圖6,(2)如圖7所示，從O點拋出的物體經(jīng)時間t到達P點，速度的反向延長線交OB于A點.,圖7,例2 某卡車在公路上與路旁障礙物相撞.處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個小的金屬物體，經(jīng)判斷，它是相撞瞬間車頂上一個松脫的零件被拋出而陷在泥里的.為了判斷卡車是否超速，需要測量的量是(空氣阻力不計) A.車的長度，車的質(zhì)量 B.車的高度，車的質(zhì)量 C.車的長度，零件脫落點與陷落點的水平距離 D.車的高度，零件脫落點與陷落點的水平距離,答案,解析,解析 根據(jù)平拋運動知識可知h gt2，xvt，車頂上的零件平拋出去，因此只要知道車頂?shù)降孛娴母叨?，即可求出時間.測量零件脫落點與陷落點的水平距離即可求出相撞時的瞬時速度，答案為D.,例3 用30 m/s的初速度水平拋出一個物體，經(jīng)過一段時間后，物體的速度方向與水平方向成30角，不計空氣阻力，g取10 m/s2. (1)求此時物體相對于拋出點的水平位移大小和豎直位移大?。?答案,解析,解析 設物體在A點時速度方向與水平方向成30角，如圖所示，,(2)再經(jīng)過多長時間，物體的速度方向與水平方向的夾角為60？(物體的拋出點足夠高),答案,解析,解析 設物體在B點時速度方向與水平方向成60角，總運動時間為tB，,例4 如圖8所示，排球場的長度為18 m，其網(wǎng)的高度為2 m.運動員站在離網(wǎng)3 m遠的線上，正對網(wǎng)前豎直跳起把球垂直于網(wǎng)水平擊出.設擊球點的高度為2.5 m，問：球被水平擊出時的速度v在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不出界？(不計空氣阻力，g取10 m/s2),三、平拋運動的臨界問題,圖8,答案 見解析,答案,解析,解析 如圖所示，排球恰不觸網(wǎng)時其運動軌跡為，排球恰不出界時其運動軌跡為，根據(jù)平拋運動規(guī)律xv0t和y gt2可得，當排球恰不觸網(wǎng)時有 x13 m，x1v1t1 h12.5 m2 m0.5 m，h1 gt12 由可得v19.5 m/s. 當排球恰不出界時有： x23 m9 m12 m，x2v2t2 ,h22.5 m，h2 gt22 由可得v217 m/s. 所以球既不觸網(wǎng)也不出界的水平擊出速度范圍是： 9.5 m/sv乙，t甲v乙，t甲t乙,答案,1,2,3,4,解析,5,4.(平拋運動規(guī)律的應用)如圖11所示是網(wǎng)球發(fā)球機，某次室內(nèi)訓練時將發(fā)球機放在距地面一定的高度，然后向豎直墻面發(fā)射網(wǎng)球.假定網(wǎng)球均水平射出，某兩次射出的網(wǎng)球碰到墻面時速度與水平方向夾角分別為30和60，若不考慮網(wǎng)球在空中受到的阻力，則 A.兩次發(fā)射的初速度大小之比為31 B.碰到墻面前在空中運動時間之比為1 C.下落高度之比為1 D.碰到墻面時速度大小之比為31,答案,解析,1,2,3,4,圖11,5,1,2,3,4,xv0t ,5,1,2,3,4,5,5.(平拋運動的臨界問題)如圖12所示，M、N是兩塊擋板，擋板M高h10 m，其上邊緣與擋板N的下邊緣在同一水平面從高h15 m的A點以速度v0水平拋出一小球(可視為質(zhì)點)，A點與兩擋板的水平距離分別為d110 m，d220 mN板的上邊緣高于A點，若能使小球直接進入擋 板M的右邊區(qū)域，則小球水平拋出的初速度v0的大小可能 是下列給出數(shù)據(jù)中的(g取10 m/s2，空氣阻力不計) A.v08 m/s B.v04 m/s C.v015 m/s D.v021 m/s,答案,解析,1,2,3,4,圖12,5,1,2,3,4,5,