2022-2023年滬科版(2019)新教材高中物理必修2 第2章拋體的運動第1節(jié)飛機投彈與平拋運動課件

飛機投彈與平拋運動課件

一、從飛機投彈談起1.平拋運動將一個物體沿水平方向拋出,在空氣阻力可以忽略的情況下,物體所做的運動叫做平拋運動.2.平拋運動的特點(1)運動特點:初速度沿水平方向.(2)受力特點:只受重力.3.體育運動中投擲的鏈球、鉛球、鐵餅、標(biāo)槍等,它們的軌跡是什么?都可以看成是平拋運動嗎?提示:鏈球、鉛球、鐵餅、標(biāo)槍等被拋出后的軌跡均為曲線.它們的初速度不是沿水平方向,所以它們不是平拋運動.二、伽利略的假設(shè)

三、驗證伽利略的假設(shè)我們利用如圖裝置來驗證伽利略的假設(shè).1.正誤辨析(1)平拋運動是曲線運動,物體受到的力的方向一定不斷變化.

(

)(2)平拋運動的初速度方向與重力方向垂直.

(

)(3)飛機投彈時,炸彈離開飛機后做自由落體運動.

(

)(4)平拋物體的運動軌跡是一條拋物線.

(

)(5)平拋運動水平方向和豎直方向的兩個運動互不干擾.

(

)答案:(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)√2.下列哪個運動是平拋運動(

)A.隨電梯一起運動的物體的運動B.水平拋向空中的細(xì)繩的運動C.水平拋向空中的紙片的運動D.水平拋向空中的鉛球的運動解析:做平拋運動的物體要同時滿足兩個條件:(1)初速度水平;(2)只受重力作用.顯然選項A不滿足,選項B、C中物體所受空氣阻力不能忽略,只有選項D中物體所受空氣阻力可忽略,可看作平拋運動.答案:D3.下圖是用頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運動規(guī)律的照片,圖中A、B、C為三個同時由同一點出發(fā)的小球,AA'為A球在光滑水平面上以速度v運動的軌跡,BB'為小球以速度v被水平拋出后的運動軌跡,CC'為C球自由下落的運動軌跡.通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論:

.

答案:做平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動曲線運動的性質(zhì)圖甲是拋出的石子在空中劃出的弧線,圖乙是某衛(wèi)星繞地球運行的部分軌跡.請畫出物體在A、B、C、D點的受力方向和速度方向,并總結(jié)物體做曲線運動的條件.要點提示:各點受力方向和速度方向如圖所示.做曲線運動的條件是受力方向與速度方向不共線.1.物體做曲線運動的條件(1)動力學(xué)條件:合力方向與速度方向不共線.這包含三個層次的內(nèi)容,即初速度不為零、合力不為零和合力方向與速度方向不共線.(2)運動學(xué)條件:加速度方向與速度方向不共線.2.曲線運動的軌跡特點做曲線運動的物體的軌跡與速度方向相切,且向合力方向彎曲,而且處在運動方向與合力方向構(gòu)成的夾角之間(如圖所示),即合力指向曲線的凹側(cè).3.曲線運動的性質(zhì)及分類(1)性質(zhì):速度是矢量,由于速度方向時刻在發(fā)生變化,所以曲線運動一定是變速運動.(2)分類:①勻變速曲線運動,即加速度恒定.②非勻變速曲線運動,即加速度變化.【例1】

關(guān)于運動的性質(zhì),以下說法正確的是(

)A.曲線運動一定是變速運動B.變速運動一定是曲線運動C.曲線運動一定是變加速運動D.加速度不變的運動一定是直線運動解析:做曲線運動的物體速度方向時刻變化,所以曲線運動一定是變速運動,故A正確;變速運動可能是速度的方向在變化,也可能是速度的大小在變化,所以不一定是曲線運動,故B錯誤;曲線運動可能是變加速曲線運動,也可能是勻變速曲線運動,故C錯誤;加速度不變的運動可能是勻變速直線運動,也可能是勻變速曲線運動,故D錯誤.答案:A規(guī)律方法曲線運動性質(zhì)的兩種判斷方法(1)看物體的合力.若物體的合力為恒力,則它做勻變速曲線運動;若物體的合力為變力,則它做變速曲線運動.(2)看物體的加速度.若物體的加速度不變,則它做勻變速曲線運動;若物體的加速度變化,則它做變速曲線運動.變式訓(xùn)練1做曲線運動的物體在運動過程中,以下說法正確的是(

)A.速度大小一定改變 B.加速度大小一定改變C.速度方向一定改變 D.加速度方向一定改變解析:做曲線運動的物體的速度方向時刻在改變,但速度大小不一定變化,故A錯誤,C正確.曲線運動的加速度可能恒定不變,即大小、方向均不變,也可能是變化的,即加速度的大小、方向都有可能變化,故B、D錯誤.答案:C平拋運動空軍演習(xí)中,飛機投彈轟炸目標(biāo),要使炸彈準(zhǔn)確地命中目標(biāo),飛行員應(yīng)在何處投彈?炸彈在空中的運動軌跡是直線還是曲線?要點提示:應(yīng)在飛機離目標(biāo)一定水平距離處投彈.炸彈在空中的運動軌跡是一條曲線.1.對平拋運動的理解(1)理想化特點:物理上的“平拋運動”是一種理想化的運動,即把物體看成質(zhì)點,拋出后只考慮重力作用,忽略空氣阻力.(2)勻變速特點:平拋運動的加速度恒定,始終等于重力加速度,是一種勻變速曲線運動.(3)速度變化的特點:做平拋運動的物體在任意相等的時間內(nèi)速度的變化量相等,均為Δv=gΔt,方向豎直向下.2.平拋運動的動力學(xué)解釋平拋運動是物體以水平速度拋出,只在重力作用下的運動,可從以下兩個方面理解:(1)如果物體不受重力,物體將以水平初速度做勻速直線運動.(2)如果物體的初速度為零,物體又只受重力作用,則物體將做自由落體運動.【例2】

(多選)關(guān)于平拋物體的運動,以下說法正確的是(

)A.做平拋運動的物體,速度和加速度都隨時間的增加而增大B.做平拋運動的物體僅受到重力的作用,所以加速度保持不變C.平拋物體的運動是勻變速運動D.平拋物體的運動是變加速運動解析:做平拋運動的物體,速度隨時間不斷增大,但由于只受恒定不變的重力作用,所以加速度是恒定不變的,故選項A錯誤,B正確;平拋運動是加速度恒定不變的曲線運動,所以它是勻變速曲線運動,故選項C正確,D錯誤.答案:BC規(guī)律方法平拋運動的特點(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拋物線,故它是曲線運動.(3)受力特點:做平拋運動的物體只受重力作用,故它的合外力恒定.(4)加速度特點:平拋運動的加速度為自由落體加速度,恒定不變,故它做勻變速運動.變式訓(xùn)練2長江三峽西起重慶奉節(jié)的白帝城,東到湖北宜昌的南津關(guān),是我國的一個重要旅游區(qū),三峽索道的建成,為三峽旅游區(qū)又增添了一道亮麗的風(fēng)景線.一位游客乘坐勻速運動的纜車過江時,將一石子從手中釋放,不計空氣阻力,該乘客看到石子下落的軌跡是圖中的哪一個(

)解析:石子從乘客手中釋放后,水平方向因慣性保持與乘客和纜車相同的速度,因而石子落水前總處在纜車正下方,豎直方向做自由落體運動,所以乘客看到石子下落的軌跡是A圖.答案:A1.關(guān)于拋體運動,下列說法錯誤的是(

)A.拋體運動一定是曲線運動B.拋體運動一定是勻變速運動C.拋體運動可以是直線運動D.拋體運動的初速度一定不為零解析:拋體運動有一定的初速度且只受重力作用,具有恒定的加速度,是勻變速運動,故B、D說法正確;拋體運動可以是直線運動,也可以是曲線運動,故A說法錯誤,C說法正確.答案:A2.關(guān)于平拋運動的性質(zhì),以下說法正確的是(

)A.平拋運動是變加速運動B.平拋運動是勻變速運動C.平拋運動是勻速率曲線運動D.做平拋運動的物體落地時的速度一定是豎直向下的解析:平拋運動初速度的方向是水平的,物體在運動過程中只受重力作用,依牛頓第二定律F合=ma可以得到mg=ma,即加速度恒定a=g,故A錯;平拋運動是勻變速運動,但是初速度不在豎直方向,物體的初速度方向與加速度的方向不在同一條直線上,物體做勻變速曲線運動,故B對,C錯;做平拋運動的物體由于具有水平方向上的初速度,故其落地時的速度一定與豎直方向有一定的夾角,故D錯誤.答案:B3.如圖所示,一架飛機水平勻速飛行,飛機上每隔1s釋放一個小球,先后共釋放4個小球,若不計空氣阻力,則落地前四個鐵球在空中的排列情況是(

)解析:每個小球均做平拋運動,在水平方向有相同的運動情況,所以四個小球應(yīng)在同一豎直線上;在豎直方向上做自由落體運動,小球之間的間隔距離越來越大,故選項B正確.答案:B4.平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點:(1)水平方向做勻速直線運動;(2)豎直方向做自由落體運動.下圖為研究平拋運動的實驗裝置,現(xiàn)把三個小鐵球分別吸在電磁鐵C、D、E上,然后切斷電磁鐵C、D的電源,使兩個小鐵球分別從兩個完全相同的軌道A、B上的相同位置由靜止開始運動,并在射出時碰到碰撞開關(guān)S,使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球.則觀