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平抛物体的运动导学案

平抛物体的运动导学案

分类:高一物理教案   更新:2014/4/8   来源:网络

平抛物体的运动导学案

二、 要点大揭秘 对平抛运动的学习,应把握以下内容: (1) 运动性质 它有一个水平初速度v0,有加速度即重力加速度g的运动,因为这个运动的加速度大小、方向都不变,是一个恒量,按运动的分类,它是一个匀变速运动。 (2) 处理运动的方法及依据 它是一个曲线运动,处理运动的基本思想方法即运动合成分解法:将平抛运动看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。之所以能这样来处理平抛运动基于一个基本事实:水平方向运动的存在,并未影响竖直方向自由下落的规律,反之亦然。这两个分运动独立进行互不干扰,这就是运动的独立性原理。它是能把一个复杂运动分解为几个独立分运动的依据。
    平抛物体的运动
    一、 内容黄金组
    1.知道平抛运动的特点是初速度方向为水平,只在竖直方向受重力作用.运动轨迹是抛物线.
    2.理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g.
    3.理解平抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动,并且这两个运动并不互相影响.会用运动合成的方法分析平抛运动等具体问题.
    4.会用平抛运动的规律解答有关问题
    二、 要点大揭秘
    对平抛运动的学习,应把握以下内容:
    (1) 运动性质 它有一个水平初速度v0,有加速度即重力加速度g的运动,因为这个运动的加速度大小、方向都不变,是一个恒量,按运动的分类,它是一个匀变速运动。
    (2) 处理运动的方法及依据 它是一个曲线运动,处理运动的基本思想方法即运动合成分解法:将平抛运动看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。之所以能这样来处理平抛运动基于一个基本事实:水平方向运动的存在,并未影响竖直方向自由下落的规律,反之亦然。这两个分运动独立进行互不干扰,这就是运动的独立性原理。它是能把一个复杂运动分解为几个独立分运动的依据。
    如在研究平抛运动的瞬时速度时,就可将瞬时速度分解 为水平分量vx和竖直分量vy,如图所示,水平方向为匀速直线运动,故Vx与抛出时的水平初速度v0相等;竖直方向为自由落体运动,若从水平抛出起已运动的时间为t,则vx=gt,这样,在研究了两个分运动后,可解出平抛运动瞬时速度的大小为 。设瞬时速度方向与水平方向成θ角,则 
    (3) 运动轨迹 是一条抛物线。
    如图,从O点以水平初速度v0抛出一小物块A,以过O点的水平轴为x轴,竖直轴为y轴,经时间t,A运动至P(x,y),则
    (4) 平抛运动中,相同时间内速度增量的大小、方向均相同。如图所示,作平抛运动的物体从A运动到B所用时间为Δt,物体在A、B两点速度vA与vB的大小、方向均不相同,直接计算vB与vA之差比较困难,仍应将vB与vA分别分解到水平、竖直两方向上,这样因vBx=vAx=v0,可知速度增量只发生在竖直方向上,其大小为 显然,只要Δt相同,速度增量的大小就相同,速度增量的方向始终竖直向下,枚相同时间内速度增量恒定。
    (5) 匀变速运动能否是曲线运动?
    很多同学在学习中往往把匀变速与直线联系起来,认为匀变速运动就必然是直线运动,其实这种看法是片面的.学习中应注意分清物体作曲线运动的条件和作匀变速运动的条件.物体作曲线运动的条件是加速度与初速度不在同一直线上,而作匀变速运动的条件是加速度的大小、方向恒定不变,二者之间没有必然联系. 平抛运动的加速度与初速度一开始是垂直的,而加速度g又是恒定的,所以平抛运动既是匀变速运动,又是曲线运动.
    三、 好题解给你
    1. 本课预习题
    (1) 关于平抛运动的性质,下列说法正确的有(    )
    A.平抛运动是匀变速曲线运动
    B.平抛运动的速度方向总是与重力方向垂直
    C.平抛运动的速度方向与竖直方向的夹角逐渐减小
    D.平抛运动的速度大小与时间或正比                            
    (2) 关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体落到水平地面上的时间(不计空气阻力),  以下说法正确的是 (    )
    A.速度大的时间长             B.速度小的时间长
    C.不论速度大小,时间一样长    D.落地时间长短由物体的质量决定  
    (3) 飞机在空中沿水平方向做匀速直线运动,在不考虑空气阻力的情况下,飞行员观察从飞机上掉下的物体将做 (    )
    A.匀速直线运动                  B.平抛运动
    C.斜向后下方的匀加速直线运动    D.自由落体运动               
    (4) 如果两个平抛物体落地时通过的水平距离相等,那么 (    )
    A.它们抛出时的速度一定相同      B.它们抛出时离地高度一定相等
    C.它们在空中飞行的时间一定相等
    D.它们抛出时离地面高度的平方根与初速度的乘积一定相等         
    (5) 在空中某点将A球平抛,同时B球做自由落体运动,不计空气阻力,以下有关运动的说法正确的是 (    )
    A.以B球为参照物,A球做平抛运动
    B.以B球为参照物,A球做匀速直线运动
    C.以A球为参照物,B球的运动是平抛运动
    D.以A球为参照物,B球的运动是匀速直线运动
    本课预习题参考答案:
    (1)AC  (2)C   (3)D   (4)D   (5) BD
    2. 基础题
    (1) 在水平匀速飞行的飞机上,相隔1s先后落下物体A和B,在落地前,A物体将(   )
    A.在B物体之前
    B.在B物体之后
    C.在B物体正下方
    D.在B物体前下方
    (2) 做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于(    )
    A.物体的高度和受到的重力
    B.物体受到的重力和初速度
    C.物体的高度和初速度
    D.物体受到的重力、高度和初速度
    (3) 在塔顶以初速v0=10m/s水平抛出一个小球,求经过2s、3s后的位置和速度.(阻力不计,g=10m/s2).
    基础题参考答案:
    (1) D
    (2) C 
    (3) 分析与解:小球抛出后,水平方向不受外力,依惯性做匀速直线运动,竖直方向受重力作用,做自由落体运动。可直接根据平抛运动的规律得解.
    ①t1=2s时的位移分量、合速度和方向角分别为
    x1=v0t1=10×2m=20m,
    所以,小球抛出2s后的位置对抛出点的水平位移和竖直位移都为20m,速度大小为 m/s,速度方向与竖直方向间夹角为26.6o
    ②t2=3s时的位移分量、合速度和方向角分别为
    x2=v0t2=10×3m=30m,
    所以,小球抛出3s后的位置对抛出点的水平位移为30m、竖直位移为45m,速度大小为 m/s,速度方向与竖直方向间夹角为18.3o
    3. 应用题
    (1) 在训练摩托车手的训练场上,有一个宽L=5m的坑,坑前后边缘的高度差h=0.8m,车手应以多大的速度冲刺,才能安全跨越这个坑?
    (2) 炮台高出海面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,如果炮弹的出口速度是610m/s,问敌舰距我水平距离多远时开炮能命中。(g=10m/s2)
    (3) 如图所示,一辆在水平公路上匀速行驶的汽车,突然作匀减速直线运动,车厢中后壁架上的小物体A向前飞出落在车厢地板上.架子距车厢底板高1.25m,落地点距后壁架子边缘水平距离为1m.汽车作匀减速运动的加速度大小是多少?(g取10m/s2)
    应用题参考答案:
    (1)12.5m/s   (2) 1800m 
    (3)
    分析:汽车开始作匀减速运动的一瞬间,物体和汽车具有共同的速度,之后物体作平抛运动.注意物体落地点距抛出点的水平距离是由物体平抛运动的水平位移和汽车向前的位移共同决定的.
 

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