物理学与人类文明教学设计(第一课时)

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第五章

曲线运动

2

平抛运动

学习目标

1.知道什么是抛体运动,什么是平抛运动.

2.会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动的规律.

3.知道平抛运动的轨迹.

4.会确定平抛运动的速度.

自主探究

1.自由落体运动的特点:(1)初速度:v0=

,位移:y=

;(2)受力情况:

;(3)加速度a=

.

2.质点在平面内的运动,所用的研究方法是

.合运动与分运动的关系:(1)

;(2)

;(3)

.

合作探究

一、抛体运动、平抛运动

请同学们阅读教材第8页第1自然段,完成下列填空题.

1.抛体运动:将物体以一定的

抛出,在空气阻力可以忽略的情况,物体只受重力的作用,这时的运动叫抛体运动.

2.平抛运动:如果抛体运动的初速度是沿

方向的,这个运动叫做平抛运动.

二、平抛运动的规律

【演示实验】教师用乒乓球拍水平击打装满沙的乒乓球、倒立水瓶从水平管中喷出的水柱.

请观察刚才做平抛运动的乒乓球,思考并完成下列问题: 问题1:水平方向的受力情况?

问题2:竖直方向的速度如何变化?竖直方向的受力情况?

[小组合作]

1.水平方向的运动规律:平抛运动在水平方向上的分运动是

.

x=

;vx=

;ax=

.

2.竖直方向的运动规律:平抛运动在竖直方向上的分运动是

.

y=

;vy=

;ay=

.

【巩固训练】

如图,在光滑水平面上有一小球a以初速度v运动,同时刻在它的正上方有一小球b也以v初速度沿同一方向水平抛出,并落于c点,则(

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A.小球a先到达c点

B.小球b先到达c点

C.两球同时到达c点

D.不能确定

三、平抛运动的速度、位移、轨迹

问题3:如何求任一时刻的速度、位移的大小、方向呢? [小组合作]

方法:运用平行四边形定则进行合成;方向用与水平方向夹角的正切值表示

问题4:如何表示出轨迹? [小组合作]

方法:消元法

四、一般的抛体运动

问题5:斜抛运动的物体仅受重力,水平方向的速度变化吗?如果水平速度不变,其值是多大? 问题6:斜抛运动与平抛运动在竖直方向上相比,有什么相同和不同? 结论1:斜抛运动的物体仅受重力,水平方向的速度不变,vx=v0cos θ

结论2:斜抛运动与平抛运动在竖直方向上相比,相同之处在于加速度相同,不同之处在于初速度不同.

斜上抛运动:x=vxt=v0cos θ·t,y=v0sin θ·t-gt2

斜下抛运动:x=vxt=v0cos θ·t,y=v0sin θ·t+gt2

【巩固训练】

1.轰炸机以80m/s的速度,在距海面h=45m高处飞行,投射一艘静止的敌舰,不计空气阻力.求:(1)炮弹从投出到落水所用的时间;(2)飞机投弹点距敌舰的水平距离.

2.在高空水平飞行的轰炸机,每隔一定的时间投放一枚炸弹,若不计空气阻力,则(

) A.这些炸弹在落地前,都排列在同一条直线上

B.这些炸弹在落地前,相邻炸弹在空中的距离保持不变

C.这些炸弹在落地时,速度的大小和方向均相同

D.这些炸弹在落地后,相邻弹坑的距离相等

3.炮口距海面高45m,水平射击一个以36km/h的速度沿射击方向直线逃离的敌舰,如果炮弹出口的速度是610m/s,问:敌舰距炮口水平距离多大时开炮才能命中? 课堂检测

1.小球以6m/s的速度水平抛出,落到水平地面时的速度为10m/s,g取10m/s2,小球从抛出到落地的时间及水平位移分别是(

) A.0.8s

4.8 m

B.1s

4.8 m

C.0.8s

3.2 m

D.1s

3.2 m 2.人在距地面高h、离靶面距离L处,将质量为m的飞镖以速度v0水平投出,落在靶心正下方,如图所示.只改变h、L、m、v0四个量中的一个,可使飞镖投中靶心的是(

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A.适当减小v0

B.适当提高h

C.适当减小m D.适当减小L

3.从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是(

) A.从飞机上看,物体静止

B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方

C.从地面上看,物体做平抛运动

D.从地面上看,物体做自由落体运动

4.如图所示,两个相对的斜面,倾角分别为37°和53°.在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上.若不计空气阻力,则A、B两个小球的运动时间之比为(

)

A.1∶1

B.4∶3 C.16∶9

D.9∶16 5.如图所示,在网球的网前截击练习中,若练习者在球网正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视作平抛运动,下列表述正确的是(

)

A.球的速度v等于L

B.球从击出至落地所用时间为

C.球从击球点至落地点的位移等于L

D.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关

6.如图所示,一个小球从高h=10m处以水平速度v0=10m/s抛出,撞在倾角θ=45°的斜面上的P点,已知AC=5m,求:

(1)P、C之间的距离; (2)小球撞击P点时速度的大小和方向.

参考答案自主探究

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1.(1)v0=0

y=gt2

(2)只受重力

(3)g

2.运动的合成与分解

(1)独立性

(2)等时性

(3)等效性

合作探究

一、抛体运动、平抛运动

1.初速度

2.水平

二、平抛运动的规律

问题1:水平方向不受力

问题2:竖直方向的速度逐渐增大.竖直方向只受重力.

[小组合作]1.匀速直线运动

v0t

v0

0 2.自由落体运动

gt

g

【巩固训练】

答案:C 四、一般的抛体运动

【巩固训练】

1.(1)3s

(2)240m

2.ACD

3.1800m 课堂检测

1.A

解析:小球落地时沿竖直方向的分速度大小为vy=m/s=8 m/s,小球从抛出到落地的时间t==0.8s,水平位移x=v0t=6×0.8m=4.8 m.

2.BD

解析:若不计空气阻力,飞镖做平抛运动,水平方向上:L=v0t,竖直方向上:y=,解得y=,若让飞镖打在靶子中心,则y应该减小,即增大v0,或减小人和靶面间的距离L,v0、L不变时,也可以通过增大飞镖投出的高度h来达到命中靶心的目的,A错误,B、D正确;由y=可知y与m无关,C错误.

3.C

解析:从飞机上看,物体做自由落体运动,从地面上看,物体做平抛运动.

4.D

解析:两小球均做平抛运动,由题意知小球都落在斜面上,所以A、B两小球位移方向与水平速度v0方向的夹角分别为θA=37°,θB=53°,由tan θ=得t=,所以.

5.AB

解析:本题考查平抛运动的规律,考查学生应用运动的合成与分解解决平抛运动高考资源网版权所有，侵权必究！

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问题的能力.球做平抛运动,从击出至落地所用时间为t=正确;球从击球点至落地点的位移为,B正确;球的速度v==L,A,球的位移与球的质量无关,C、D错误.

6.解析:(1)设P、C之间的距离为L,根据平抛运动规律,5+Lcos 45°=v0t

h-Lsin 45°=gt2, 联立解得L=5m,t=1s.

(2)因为小球做平抛运动,撞击P点时的水平速度vx=v0=10m/s, 竖直速度vy=gt=10m/s. 小球撞击P点时速度的大小为v==10m/s, 设小球的速度方向与水平方向的夹角为α,则tan α==1,α=45°,即速度方向垂直于斜面向下.

答案:(1)5

(2)10m/s,方向垂直于斜面向下.

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