教科版必修2 平拋運動 課件（39張）.ppt

3平拋運動 第一章拋體運動 學習目標1 理解平拋運動可以看做水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動 運動軌跡是拋物線 重點 2 掌握平拋運動的規(guī)律 會運用平拋運動的規(guī)律解答有關問題 重點 難點 第一章拋體運動 一 什么叫平拋運動將物體以一定的初速度沿 方向拋出 不考慮空氣的阻力 物體只在 作用下所做的運動 二 平拋運動的特點1 平拋運動的分解 1 水平方向上物體不受力 做保持初速度不變的 運動 2 豎直方向上物體只受重力 做 運動 水平 重力 勻速直線 自由落體 2 平拋運動的性質加速度恒為 的勻變速曲線運動 因此 做平拋運動的物體在任意相等的時間內速度的變化量相等 均為 v g t 方向 想一想 節(jié)慶日觀焰火是非常高興的事 焰火升空爆炸后變?yōu)楹芏喟l(fā)光的小球 它們是否都做平拋運動 提示 不是 各發(fā)光小球以不同的速度向各方向被拋出后做拋體運動 只有速度沿水平方向的發(fā)光小球才做平拋運動 重力加速度 豎直向下 三 平拋運動的規(guī)律1 水平方向 物體做勻速直線運動 vx v0 x vxt gt 拋物線 四 學生實驗 研究平拋運動1 實驗目的 1 用實驗的方法描出平拋運動的軌跡 2 根據軌跡研究平拋運動的特點并求初速度 3 實驗器材斜槽 帶小球 木板及豎直固定支架 白紙 圖釘 重垂線 三角板 鉛筆 刻度尺 拋體運動的研究方法及規(guī)律 學案導引1 從水平飛行的飛機上落下一個物體 該物體做什么運動 2 拋體運動是否都是勻變速運動 1 拋體運動的特點及處理方法 1 拋體運動的特點 理想化特點 物理上提出的 拋體運動 是一種理想化的模型 即把物體看成質點 拋出后只考慮重力作用 忽略空氣阻力 勻變速特點 拋體運動的加速度恒定 始終等于重力加速度 這是拋體運動的共同特點 其中加速度與速度方向不共線的拋體運動是一種勻變速曲線運動 2 拋體運動的處理方法一般的處理方法是將其分解為兩個簡單的直線運動 最常用的分解方法是 水平方向上為勻速直線運動 豎直方向上為勻變速直線運動 可見位移偏向角與速度偏向角不等 甲乙 丙 特別提醒 研究平拋運動時要先分析物體在水平和豎直兩個方向上的運動情況 根據運動的等時性和矢量關系列方程 拋石機 是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設備 它實際上是一個費力杠桿 如圖所示 某研究小組用自制的拋石機演練拋石過程 所用拋石機長臂的長度l 4 8m 質量m 10 0kg的石塊裝在長臂末端的口袋中 開始時長臂與水平面間的夾角 30 對短臂施力 使石塊經較長路徑獲得較大的速度 當長臂轉到豎直位置時立即停止轉動 石塊被水平拋出 石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s 19 2m 不計空氣阻力 重力加速度g取10m s2 求 1 石塊剛被拋出時的速度大小v0 2 石塊剛落地時的速度vt的大小和方向 答案 1 16m s 2 20m s 與水平方向的夾角為37 方法總結石塊運動過程雖然復雜 但在求解時僅利用了平拋運動的兩分運動的規(guī)律 解決此類題目時 要注重對物理過程的分析 從復雜運動中提取平拋運動這一模型 利用平拋運動規(guī)律求解 1 2013 高考江蘇卷 如圖所示 從地面上同一位置拋出兩小球a b 分別落在地面上的m n點 兩球運動的最大高度相同 空氣阻力不計 則 a b的加速度比a的大b b的飛行時間比a的長c b在最高點的速度比a在最高點的大d b在落地時的速度比a在落地時的大 2 2014 沈陽高一檢測 將一個小球以速度v水平拋出 要使小球能夠垂直打到一個斜面上 斜面傾角為 那么下列說法中正確的是 a 若保持水平速度v不變 斜面與水平方向的夾角 越大 小球的飛行時間越長b 若保持水平速度v不變 斜面與水平方向的夾角 越大 小球的飛行時間越短c 若保持斜面傾角 不變 水平速度v越大 小球的飛行時間越長d 若保持斜面傾角 不變 水平速度v越大 小球的飛行時間越短 研究平拋運動的實驗 學案導引1 斜槽軌道的末端為什么要水平 2 斜槽軌道需要光滑的嗎 1 實驗過程 1 實驗步驟 安裝調平 將帶有斜槽軌道的木板固定在實驗桌上 其末端伸出桌面外 軌道末端切線水平 如圖甲所示 甲 建坐標系 用圖釘將坐標紙固定于豎直木板的左上角 把木板調整到豎直位置 使板面與小球的運動軌跡所在平面平行且靠近 把小球放在槽口處 用鉛筆記下小球在槽口 軌道末端 時球心所在木板上的投影點o o點即為坐標原點 用重垂線畫出過坐標原點的豎直線 作為y軸 畫出水平向右的x軸 確定球的位置 將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下 小球從軌道末端射出 先用眼睛粗略確定做平拋運動的小球在某一x值處的y值 然后讓小球由同一位置自由滾下 在粗略確定的位置附近用鉛筆較準確地描出小球通過的位置 并在坐標紙上記下該點 由同樣的方法確定軌跡上其他各點的位置 描點得軌跡 取下坐標紙 將坐標紙上記下的一系列點 用平滑曲線連起來 即得到小球平拋運動軌跡 2 數據處理 判斷平拋運動的軌跡是拋物線a 如圖乙所示 在x軸上作出等距離的幾個點a1 a2 a3 把線段oa1的長度記為l 那么oa2 2l oa3 3l 過a1 a2 a3 向下作垂線 與軌跡的交點記為m1 m2 m3 乙 b 設軌跡是一條拋物線 則m1 m2 m3 各點的y坐標與x坐標應該具有的形式為y ax2 a是常量 c 用刻度尺測量某點的x y兩個坐標 代入y ax2中 求出常量a d 測量其他幾個點的x y坐標 代入上式 看由各點坐標求出的a值是否相等 如果在誤差允許范圍內相等 就說明該曲線為拋物線 計算平拋物體的初速度a 在確定坐標原點為拋出點的情況下 在軌跡曲線上任取幾點 如a b c d b 用刻度尺和三角板分別測出它們的坐標x和y 2 注意事項 1 實驗中必須調整斜槽末端的切線至水平 檢驗是否水平的方法是 將小球放在斜槽末端水平部分 將其向兩邊各輕輕撥動一次 看其是否有明顯的運動傾向 2 方木板必須處于豎直平面內 固定時要用重垂線檢查坐標紙豎線是否豎直 3 小球每次必須從斜槽上同一位置滾下 4 坐標原點不是槽口的端點 應是小球出槽口時球心在木板上的投影點 5 小球開始滾下的位置高度要適中 以使小球平拋運動的軌跡由坐標紙的左上角一直到達右下角為宜 6 在軌跡上選取離坐標原點o點較遠的一些點來計算初速度 3 誤差分析 1 斜槽末端沒有調水平 小球離開斜槽后不做平拋運動 2 確定小球運動的位置時不準確 3 確定軌跡上各點坐標時不準確 2014 武漢三中高一檢測 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 g 10m s2 小球在b點的速率為 取二位有效數字 0 80m s 1 0m s 3 2014 德州高一檢測 在做 研究平拋物體的運動 的實驗時 為了確定小球在不同時刻所通過的位置 用如圖所示的裝置 在一塊平木板上釘上復寫紙和白紙 豎直立于槽口前某處且和斜槽所在的平面垂直 使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下 小球撞在木板上留下痕跡a 將木板向后移動距離x 再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下 小球撞在木板上留下痕跡b 再將木板向后移動距離x 小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下 再得到痕跡c 若測得木板每次后移距離x 20 00cm a b間距離y1 4 70cm b c間距離y2 14 50cm g取9 8m s2 根據以上直接測量的物理量推導出小球初速度的計算公式為v0 用題中所給字母表示 小球初速度值為 m s 2 平拋運動中的臨界問題 范例 12分 2014 孝感高一檢測 如圖所示 小球從離地h 5m高 離豎直墻水平距離s 4m處 以v0 8m s的初速度向墻水平拋出 不計空氣阻力 則 取g 1