第二單元 平拋運(yùn)動(dòng)

1、第二單元 平拋運(yùn)動(dòng) 考綱要求：內(nèi) 容要求9.平拋運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)：本講主要研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)一、平拋運(yùn)動(dòng)1定義：將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。2性質(zhì)：是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線 3平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法：平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)：水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)4、幾個(gè)具體計(jì)算：以拋點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以初速度V0方向?yàn)樽鴺?biāo)系的X軸，以豎直向下為坐標(biāo)系的Y軸，建立如圖所示坐標(biāo)系。(1)、平拋運(yùn)動(dòng)的速度： 水平方向： 豎直方向：合速度：,(2)、平拋運(yùn)動(dòng)的位移：水平方向： 豎直方向：合位移：(3)、平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡：可得軌跡方程:

2、,顯然是頂點(diǎn)在原點(diǎn)，開口向下的拋物線方程，所以軌跡是一條拋物線(4)、幾個(gè)有用的結(jié)論 運(yùn)有時(shí)間和射程：水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)既具有獨(dú)立性，又具有等時(shí)性，所以運(yùn)行時(shí)間，,即運(yùn)行時(shí)間由高度h和重力加速度g決定，而射程為 ，即由Vo、h、g共同決定， t時(shí)間內(nèi)速度改變量相等，即V=gt，V方向是豎直向下的如圖所示：tan=2tan有兩個(gè)意義：一個(gè)是速度夾角的正切是位移夾角的正切的2倍。反映出速度方向和位移方向不一致。二是，不管到那個(gè)位置，物體都好象是從對(duì)應(yīng)位置水平位移的中點(diǎn)射出一樣。這一點(diǎn)在帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用時(shí)較多。二、平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法： 用運(yùn)動(dòng)合成和分解方法研究平拋運(yùn)動(dòng)，要根據(jù)運(yùn)

3、動(dòng)的獨(dú)立性理解平拋運(yùn)動(dòng)的兩分運(yùn)動(dòng)，即水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律有兩部分；一部分是速度規(guī)律，一部分是位移規(guī)律對(duì)具體的平拋運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是分析出問題中是與位移規(guī)律有關(guān)還是與速度規(guī)律有關(guān)，也就是說在解決平拋運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，是分解或是合成位移和速度中的那一個(gè)。例1、如圖所示，在與水平方向成370角的斜坡上的A點(diǎn)，以10m/s的速度水平拋出一個(gè)小球，求（1）落在斜坡上的B點(diǎn)與A點(diǎn)的距離及在空中飛行的時(shí)間?（2）小球運(yùn)動(dòng)過程中距斜面最遠(yuǎn)時(shí)的速度。例2、平拋一物體，當(dāng)拋出1秒后它的速度方向與水平方向成450角，落地時(shí)速度方向與水平方向成600角，求： (1)初速度； (2)落地速度；

4、(3)開始拋出時(shí)距地面的高度； (4)水平射程例3、如圖所示，以98ms的水平初速度V0拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直地撞在傾角為300的斜面上，可知物體完成這段飛行的時(shí)間是多少。若立即沿反方向彈回已知反彈速度的大小是入射速度大小的3/4求在碰撞中斜面對(duì)小球的沖量的大小。三、類平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)是典型的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)掌握這一問題的處理思路、方法并遷移到討論類平拋(有一定的初速度，且物體所受的恒力與物體的初速度垂直。如帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)等)問題上來這一問題也是高考的熱點(diǎn)例4、如下圖所示，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為，一物塊沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入，而從右下方頂點(diǎn)離開斜面，求入射初

5、速度例5、如圖所示，一水平放置平行板電容器的極板長為L，板間距為d，離極板右端距離為S處有一豎直放置的熒光屏現(xiàn)讓兩極板帶上等量異種電荷，有一束帶正電的粒子(不計(jì)重力)沿兩極板之間中線且平行極板從左端射入，從下極板右端邊緣處飛出電場設(shè)極板間中線交熒光屏于O點(diǎn)，求粒子擊中熒光屏處離O點(diǎn)的距離Y四、平拋運(yùn)動(dòng)求解方法的應(yīng)用：例6、如圖，一個(gè)帶正電小球在某一時(shí)刻在豎直平面內(nèi)，以一定的初速度從坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，已知小球的初速度方向沿Y軸的正方向，V0=10m/s，小球的質(zhì)量為m，帶電量為Q，在小球運(yùn)動(dòng)的空間有足夠大的勻強(qiáng)電場，電場的方向沿X軸的正方向，且E=mg/Q，試通過計(jì)算，在下圖確定坐標(biāo)軸的單位、標(biāo)度，

6、大致作出小球在第一象限中運(yùn)動(dòng)的軌跡。(g=10m/s2)XYV0實(shí)驗(yàn)：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)一、注意事項(xiàng) (1)斜槽末端切線必須水平 (2)每次從同一位置無初速釋放小球，以使小球每一次拋出后軌跡相同，每次描出的點(diǎn)在同一條軌跡上 (3)安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，要注意使軌道末端與圖板相靠近，并保持它們的相對(duì)位置不變 (4)要用重錘線把圖板校準(zhǔn)到豎直方向，使小球運(yùn)動(dòng)靠近圖板，又不接觸圖板 (5)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口末端點(diǎn)，應(yīng)是球在槽口時(shí)，球質(zhì)心在圖板上的水平投影點(diǎn)O (6)球的釋放高度要適當(dāng)，使其軌跡不致太平也不致太豎直以減小測量誤差 (7)計(jì)算初速度時(shí)，應(yīng)選離0點(diǎn)遠(yuǎn)些的點(diǎn)，可使誤差減小二、平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法：例1

7、、在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確的是（ ）： A、通過調(diào)節(jié)使斜槽的末段保持水平 B、每次釋放小球的位置必須不同 C、每次必須由靜止釋放小球 D、記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降 E小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸F將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線例2、圖為用頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球AA為A球在光滑水平面上以速度v運(yùn)動(dòng)的軌跡；BB為B球以速度V被水平拋出后的運(yùn)

8、動(dòng)軌跡；CC為C球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡。通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論： 例3、在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L125cm,若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中先后經(jīng)過的幾個(gè)位置，如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為V0 = (用L,g表示)，其值是 (g取98m/s2)例4、某同學(xué)做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，沒有記下小球的拋出點(diǎn)(空間坐標(biāo)系原點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的軌跡，如圖所示，如何只用一只刻度尺進(jìn)行測量。從而求出小球拋出時(shí)的速度?例5、試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)“測量彈射器彈丸出射初速度”的實(shí)驗(yàn)方案提供的