新教材高中物理第2章抛体运动第2节平抛运动课件鲁科版必 30页

第 2 节　平抛运动 核心素养 物理观念 学科探究 科学思维 科学态度与责任 1. 知道平抛运动的定义及物体做平抛运动的条件。 2. 掌握平抛运动的规律及相关运动学公式。 3. 能利用运动的合成与分解处理平抛运动问题。 通过实验研究平抛运动的规律。 平抛运动的时间和水平位移的决定因素。 应用平抛运动的规律解决生活中的实际问题。 知识点一　平抛运动的认识 [ 观图助学 ] 观察踢出的足球，飞机发射的导弹，被扣杀的排球，它们的速度有什么特点？ 1. 定义 把物体以一定的初速度沿 方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在 作用下所做的运动。 2. 特点 (1) 受力特点：只受 。 (2) 运动特点：初速度水平，加速度为 g ，方向 。 3. 性质 为 曲线运动。 水平 重力 重力 竖直向下 匀变速 [ 思考判断 ] (1) 被抛出的物体在空中的运动都是平抛运动。 ( ) (2) 做平抛运动的物体可以受空气的阻力。 ( ) (3) 虽然平抛运动的轨迹是曲线，但它依然是匀变速运动。 ( ) × × √ 知识点二　平抛运动的规律 1. 研究平抛运动 2. 平抛运动的位移变化规律 (1) 水平分位移： x ＝ 。 (2) 竖直分位移： y ＝ 。 3. 平抛运动的速度变化规律 (1) 水平分速度： v x ＝ 。 (2) 竖直分速度： v y ＝ 。 (3) 合速度： v ＝ 速度偏向角：任意时刻速度方向与水平方向的夹角 tan θ ＝ ＝ 。 v 0 t v 0 gt [ 思考判断 ] (1) 如果下落时间足够长，平抛运动物体的速度方向可以变为竖直方向。 ( ) (2) 做平抛运动的物体质量越大，水平位移越大。 ( ) (3) 做平抛运动的物体初速度越大，落地时竖直方向的速度越大。 ( ) × × × 对平抛运动的理解 核心要点 [ 情景探究 ] 如图所示，一人正练习投掷飞镖，不计空气阻力。请思考： (1) 飞镖投出后做什么运动，加速度的大小和方向如何？ (2) 飞镖的运动是一种怎样的运动？ 答案 　 (1) 飞镖只受到重力作用，将做平抛运动，加速度等于重力加速度，方向向下。 (2) 因飞镖的加速度为一恒量，故飞镖的运动是匀变速曲线运动。 [ 探究归纳 ] 1. 物体做平抛运动的条件 物体的初速度方向水平且不等于零，只受重力作用，两个条件缺一不可。 2. 平抛运动的性质 加速度为 g 的匀变速曲线运动。 3. 平抛运动的三个特点 (1) 理想化特点：物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力。 (2) 匀变速特点：平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，且重力与速度不共线。 (3) 速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同， Δ v ＝ g Δ t ，方向竖直向下，如图所示。 4. 平抛运动的轨迹 [ 经典示例 ] [ 例 1] 一架飞机水平匀速飞行，飞机上每隔 1 s 释放一个铁球，先后共释放 4 个，若不计空气阻力，则落地前四个铁球在空中的排列情况是 ( 　　 ) 解析 　铁球释放后做平抛运动，水平方向铁球速度和飞机都相同，竖直方向相对飞机做自由落体运动，位移越来越大，故 B 正确。 答案 　 B [ 针对训练 1] 关于平抛运动，下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 因为平抛运动的轨迹是曲线，所以不可能是匀变速运动 B. 平抛运动速度的大小与方向不断变化，因而相等时间内速度的变化量也是变化的，加速度也不断变化 C. 平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动与竖直方向上的竖直下抛运动 D. 平抛运动是加速度恒为 g 的匀变速曲线运动 解析 　做平抛运动的物体只受重力，其加速度恒为 g ，故为匀变速曲线运动， A 错误， D 正确；相等时间内速度的变化量 Δ v ＝ g Δ t 是相同的，故 B 错误；平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动， C 错误。 答案 　 D 平抛运动的研究方法及规律 [ 情境探究 ] 用枪水平地射击一个靶子 ( 如图所示 ) ，设子弹从枪口水平射出的瞬间，靶子从静止开始自由下落，子弹能射中靶子吗？为什么？ ( 子弹与靶均不受空气阻力 ) 核心要点 答案 　能够射中。子弹做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，相同时间内与靶子下落的高度相同，故能够射中靶子。 [ 探究归纳 ] 1. 平抛运动的规律 2. 平抛运动的几个决定因素 [ 经典示例 ] [ 例 2] 物体做平抛运动，在它落地前的 1 s 内它的速度与水平方向夹角由 30° 变成 60° ， g 取 10 m/s 2 。求： (1) 平抛运动的初速度 v 0 ； (2) 平抛运动的时间； (3) 平抛时的高度。 解析 　 (1) 假定轨迹上 A 、 B 两点是落地前 1 s 内的始、终点，画好轨迹图，如图所示。 [ 针对训练 2] 在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则 ( 　　 ) A. 垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定 B. 垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定 C. 垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定 D. 垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 答案 　 D [ 要点归纳 ] 在解答平抛运动与斜面的结合问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面倾角，找出位移或速度与斜面倾角的关系，从而使问题得到顺利解决。常见的模型如下： 与斜面结合的平抛运动问题 核心要点 [ 经典示例 ] [ 例 3] 如图所示，小球以 15 m/s 的水平初速度向一倾角为 37° 的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上。 ( g 取 10 m/s 2 ， sin 37° ＝ 0.6 ， cos 37° ＝ 0.8) 求： (1) 小球在空中的飞行时间； (2) 抛出点距落球点的竖直高度。 解析 　 (1) 将小球垂直撞在斜面上的速度分解，如图所示。 [ 针对训练 3] 如图所示，在倾角为 θ 的斜面上 A 点处，以水平速度 v 0 抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上 B 点所用的时间为 ( 　　 ) 解析 　设小球从抛出至落到斜面上的时间为 t ，在这段时间内水平位移和竖直位移分别为