第五章第一節(jié) 5.2 平拋運動

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1、5.2 平拋運動 一、【學習目標】 1.知道拋體運動的概念，特點及型，掌握平拋運動規(guī)律，理解其性質，知道處理平拋運動的思路，會解決平拋運動問題。 2.通過對平拋規(guī)律的探究，體會運動的合成與分解在研究平拋運動規(guī)律中的應用。 二、【重點難點】 1.平拋運動的規(guī)律，即物體（質點）的位移，速度如何隨時間變化。 2.平拋運動問題的處理思路和方法。 三、【課前預習】 1.根據牛頓第二定律和公式，可推導出平拋運動的水平分位移和豎直分位移隨時間變化的規(guī)律 。 2.根據牛頓第二定律和公式，可推導出平拋運動的水平速度和豎直速度隨時間變化的規(guī)律。 3.斜拋運動的水平方

2、向分運動是 。 4.研究平拋運動的位置隨時間變化的規(guī)律時，應該建立一個坐標原點在 坐標系。 5.由平拋運動的水平坐標和豎直坐標隨時間的變化規(guī)律導出平拋運動的運動軌跡為 。 四、【課堂導學】 一、平拋物體的位置 1.研究的方法和分析思路 （1）坐標系的建立：以拋出點為 ，以水平拋出的方向為 軸的方向，以豎直向下的方向為 軸的正方向。 （2）水平方向上的受力情況及運動情況：由于小球在平拋運動過程只受 作用，小球在水平方向不受力的作用，故水平方向沒有 ，水平方向的分速度v0保

3、持不變。 （3）豎直方向上的受力情況及運動情況：在豎直方向，根據牛頓第二定律，小球在重力的作用下產生的加速度為 ，而在豎直方向上的初速度為 。 2.位置的確定 （1）水平坐標：由于水平方向的分速度保持v0不變，運動中小球的水平坐標隨時間變化的規(guī)律是x= 。 （2）豎直坐標：小球在豎直方向產生的加速度為 ，豎直方向初速度為 ，根據運動學的規(guī)律，小球在豎直方向的坐標隨時間變化的規(guī)律是y= 。 二、平拋物體的速度 1.水平速度vx 初速度為v0的平拋運動，水平方向受力為零，故在時刻t的水平分

4、速度vx= 。 2.豎直分速度 平拋運動的豎直初速度為 ，豎直方向只受重力，根據牛頓第二定律可知，加速度為重力加速度 ，由運動學公式可知，豎直分速度vy= 。 三、平拋運動的軌跡 1.平拋小球水平方向坐標為x=v0t，豎直方向坐標為，聯立這兩個式子消去t，可得到平拋物體的軌跡方程：y= 。式中 、 都是與x、y無關的常量，這正是初中數學中的 函數的圖象，是一條 線。即平拋物體運動的軌跡是一條 線。 2.進一步的拓展—斜拋運動 （1）斜上拋運動的受力情況：在水平方向上不

5、受力，加速度是 ；在豎直方向只受 ，加速度大小為 。 （2）斜上拋物體的初速度為v0，與水平方向間的夾角為θ，則此速度沿水平方向的分量vx= ， vy= 。 （3）求解斜上拋運動的方法：水平方向為 運動；豎直方向為初速度為 的勻 速直線運動，加速度a= 。 3.合速度 （1）大?。喝糁獀x和vy的值，按照數學上的 定理，可求得t時刻平拋運動速度大小vt= 。 （2）方向：根據vx和vy的值，按照三角函數知識，可求得t時刻瞬時速度的方向跟水平方向夾角θ的正切

6、值tanθ= 。 典例1在490m的高空，以240m/s的速度水平飛行的轟炸機追擊一魚雷艇，該艇正以25m/s的速度與飛機同方向行駛。飛機應在魚雷后面多遠處投下炸彈，才能擊中該艇？（g取9.8m/s2） 遷移應用1一個物體以速度v水平拋出，不計空氣阻力，經過時間t擊中豎直墻壁，求這段時間內物體通過的位移大小和擊中墻壁時的速度方向。 典例2以9.8m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角θ=30的斜面上，則物體飛行的時間是多少？（g取9.8m/s2） 遷移應用2一個物體以速度v水平拋出，不計空氣阻力，落地時速度方向與水平地

7、面的夾角為θ，求平拋運動的時間和拋出時的高度。 五、【本課小結】 在解決平拋運動的問題時，將平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，時間相同是兩分運動聯系的橋梁。 六、【課堂反饋】 （一）課堂練習 1.從理論上對拋體運動規(guī)律的分析，下列說法正確的是（ ） A.拋體運動的物體只受到重力的作用，故質量不同的物體做拋體運動的加速度不一樣 B.拋體運動的物體在水平方向所受外力為零，故在水平方向沒有加速度 C.同一個物體做斜拋運動和平拋運動時的受力情況不一樣，所以軌跡不一樣 D.不同物體做拋體運動時的合力可能不同，但它們做拋體運功的加速度一樣 2

8、.對平拋運動，由下列條件可以確定物體初速度的是（ ） A.已知水平位移 B.已知下落高度 C.已知落地速度、下落高度 D.已知全程位移的大小和方向 3.關于拋體運動的軌跡，正確的是（ ） A.拋體運動的軌跡都是拋物線 B.拋體運動的軌跡都是反比例曲線 C.平拋運動的軌跡都是拋物線 D.平拋運動的軌跡都是反比例曲線 4.一個質量為m的物體，從距地面高度為h處以初速度v0水平拋出，不計空氣阻力，物體在空中運動的水平位移是由下列哪個選項中的物理量決定的（ ） A.質量m和初速度v0

9、 B. 初速度v0和高度h C. 質量m 和高度h D. 高度h 5.如圖5-7所示，將小球從坐標原點沿水平軸ox拋出，經一段時間到達P點，其坐標為（x0,y0）。作小球軌跡在P點的切線并反向延長與ox軸相交于Q點，則Q點的橫坐標為（ ） A.x0/5 B.3x0/10 C. x0/2 D. 3x0/4 6.一個質點從A點被水平拋出，不計空氣阻力，要想擊中B點（已知A、B之間的距離為L，AB連線與水平方向的夾角為θ），由此可求得（ ） A.由A到B的時間為 B.由A到B的

10、運動時間為 C. 由A到B的時間為 D.由于初速度未知，以上結論都不對 7.以初速度v0水平拋出一物體，當其豎直分位移與水平分位移相等時，此物體的（ ） A.豎直分速度等于水平分速度 B.瞬時速度為 C.運動時間為 D.運動的位移是 8.槍管AB對準小球C，A、B、C在同一水平線上，已知BC=100m。當子彈射出槍口B時，C球自由落下。若小球C落下20m時被擊中，則子彈離開槍口時的速度為（g取10m/s2）（ ） A.20m/s B.30m/s C.40m/s D.50m/s 9.一架飛機以150m

11、/s的速度在高空某一水平面上做勻速直線飛行。相隔1s先后從飛機上落下M、N兩物體。不計空氣阻力，在運動過程中它們的位置關系是（ ） A.M在N前150m B.M在N后150m C.M在N正下方，保持4.9m的距離 D.M在N正下方距離隨時間增大 10.火車以1m/s2的加速度在平直軌道上加速行駛，車廂中一乘客把手伸到窗外，從距地面2.5m高處自由釋放一物體，若不計空氣阻力，則物體落地時與乘客的水平距離為（g取10m/s2）（ ） A.0 B.0.5m C.0.25m D

12、.0.75m （二）高考鏈接 11.如圖5-8所示，是一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，其中A、B、C是小球不同時刻在照片上的位置，圖中背景方格的邊長為5cm，如果g取10m/s2，則小球初速度為多少？ 12.如圖5-9所示，一高度為h=0.2m的水平面在A點處與一傾角為θ=30的斜面連接，一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右運動。求小球從A點運動到地面所需的時間（平面與斜面均光滑，g取10m/s2）。某同學對此題的解法為：小球沿斜面運動，則，由此可求得落地的時間t。 問：你同意上述解法嗎？若同意，求出所需的時間；若不同意，則說明理由并求出你認為正確的結果。

13、 13.在距地面高度為1500m處，有一架飛機以v0=360km/h的速度水平勻速飛行，已知投下的小物體在離開飛機后做平拋運動，小物體做平拋運動10s后降落傘自動張開即做勻速運動。為了將這個小物體投到地面某處，應該在距該處水平距離多遠的地方開始投下？（g取10m/s2） 七、【課后作業(yè)】 1．(2011哈師大附中高一檢測)在水平方向勻加速行駛的火車中，一位乘客將一個小球相對火車向后水平拋出，不計空氣阻力，地面上觀察者看這個小球的運動軌跡可能是圖中的( ) 2．如圖所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左運動，同時刻一個小孩在A球正上方以v0的速度將B球平拋

14、出去，最后落于C點，則(　　) A．小球A先到達C點　　　 B．小球B先到達C點 C．兩球同時到達C點 D．不能確定 3．物體做平拋運動時，描述物體在豎直方向的分速度vy(取向下為正)隨時間變化的圖象是圖中的( 　) 4．某同學對著墻壁練習打網球，假定球在墻面上以25m/s的速度沿水平方向反彈，落地點到墻面的距離在10m至15m之間．忽略空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2.則球在墻面上反彈點的高度范圍是(　　) A．0.8m至1.8m B．0.8m至1.6m C．1.0m至1.6m

15、D．1.0m至1.8m 5．決定平拋運動物體飛行時間的因素是( ) A．初速度 B．拋出時的高度 C．拋出時的高度和初速度 D．以上均不對 6．關于平拋運動，下列說法中正確的是 ( ) A．平拋運動的軌跡是曲線，所以平拋運動是變速運動 B．平拋運動是一種勻變速曲線運動 C．平拋運動的水平射程x僅由初速度v0決定，v0越大，x越大 D．平拋運動的落地時間t由初速度v0決定，v0越大，t越大 7.斜向上方拋出一物體，在物體運動到最高點時，物體的速度(　　) A．為零

16、 B．不為零，方向豎直向上 C．不為零，方向豎直向下 D．不為零，方向沿水平方向 8．以速度v0水平拋出一物體，當其豎直分位移與水平分位移相等時，此物體的( ) A．豎直分速度等于水平分速度 B．瞬時速度為 C．運動時間為 D．發(fā)生的位移為 9．空中懸掛一串五彩圓環(huán)，圓環(huán)面垂直于紙面，一支玩具手槍的槍管與綠環(huán)的圓心在同一條直線上，管口與綠環(huán)的距離為L，綠環(huán)的圓心離地面的高度為H，現使手槍射出一顆子彈，同時自由釋放這串五彩圓環(huán)，子彈可能擊中(如圖所示)(　　) A．紅環(huán)　　　B．藍環(huán)　　　C．黃環(huán)　　　D．

17、綠環(huán) 10．一物體被水平拋出后ts，2ts，3ts內豎直下降的距離之比為 ，通過的水平距離之比為 。 11．在一次“飛車過黃河”的表演中，汽車在空中飛經最高點后在對岸著地．已知汽車從最高點至著地點經歷時間約0.8s，兩點間的水平距離約為30m，忽略空氣阻力，則最高點與著地點間的高度差約為 m. 12．以初速度v＝10m/s水平拋出一個物體，取g＝10m/s2，1s后物體的速度與水平方向的夾角為 ，2s后物體在豎直方向的位移為 m 13．如圖所示，飛機距離地面高H=500 m，水平飛行速度為v1=100 m/s，追擊一輛速度為v2=20 m/s同向行駛的汽車，欲使投彈擊中汽車，飛機應在距汽車水平距離多遠處投彈？（g=10 m/s2）