第04節(jié)平拋物體的運(yùn)動(dòng)

1、必修二 第五章 曲線運(yùn)動(dòng)5.2 平拋運(yùn)動(dòng)永勝縣第四中學(xué) 以一定的速度將物體拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下，物體只受重力作用，它的運(yùn)動(dòng)叫做拋體運(yùn)動(dòng)我們要細(xì)心觀察生活啊拋體運(yùn)動(dòng)什么是拋體運(yùn)動(dòng)？斜（上、下）拋平拋豎直（上、下）拋 拋體運(yùn)動(dòng)的分類vvvvvv本節(jié)重點(diǎn) 初速度沿水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)平拋vv斜（上、下）拋vv豎直（上、下）拋體 vv 請(qǐng)仔細(xì)觀察和分析圖中的平拋現(xiàn)象，試運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)解釋這些現(xiàn)象。能否由此總結(jié)出平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)？ 將結(jié)果與同一小組的同學(xué)討論與交流后，寫在下面的空格內(nèi)?！居懻撆c交流】我觀察到的現(xiàn)象是_；平拋運(yùn)動(dòng)物體的受力是_，方向是_，它的加速度是_。平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

2、是_。物體沿水平方向拋出后運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受合力F合與速度v不共線。解釋是_重力豎直向下重力加速度具有水平初速度且只受重力作用的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。v0G一. 什么是平拋運(yùn)動(dòng)1. 定義：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。3. 平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：具有水平初速度且只受重力作用的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。2. 運(yùn)動(dòng)特征：初速度v00且沿水平方向合外力F合=G（理想化模型）拋體運(yùn)動(dòng)豎拋平拋斜拋豎直下拋豎直上拋v0Gv0GG請(qǐng)判斷正誤：所有拋體運(yùn)動(dòng)均屬勻變速運(yùn)動(dòng)。二. 平拋運(yùn)動(dòng)的分解（一）初步的觀察研究 在一塊豎直放置的背景板上固定兩個(gè)弧形軌道A、B，用于發(fā)

3、射小鐵珠。從軌道A射出的小鐵珠做平拋運(yùn)動(dòng)，從軌道B射出的小鐵珠做勻速直線運(yùn)動(dòng)。此外，板上還裝有三個(gè)電磁鐵C、D、E，其中電磁鐵C、D可分別沿軌道A、B移動(dòng)，但每次移動(dòng)后，均能保證電磁鐵C、D分別離軌道A、B出口A出口處有一個(gè)碰撞開(kāi)關(guān)，用以控制電磁鐵E的電源的通斷。水平線的高度相等。在軌道保持相同水平初速電磁鐵E可以沿水平桿MN移動(dòng)，當(dāng)它吸上小鐵珠時(shí)，該小鐵珠的中心與從軌道A射出的小鐵珠的中心在同一條水平線上。等高下落同時(shí)下落1. 研究水平方向上的分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。 把兩個(gè)小鐵珠分別吸在電磁鐵C、D上，切斷電源，使兩個(gè)小鐵珠以相同的初速度分別從軌道A、B射出。 同步改變電磁鐵C、D與軌道出口水平線之

4、間的高度，多次重復(fù)以上步驟。觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_。兩個(gè)小鐵珠總會(huì)發(fā)生相遇初步判斷是：_。 兩小鐵珠在水平方向上的運(yùn)動(dòng)情況完全相同，平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。證據(jù)是：_。 兩小鐵珠到達(dá)斜面底端時(shí)有相同的水平初速度，且在相同時(shí)間內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)的小鐵珠在水平方向的位移和做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小鐵珠的水平方向位移相等。2. 研究豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。 把兩個(gè)小鐵珠分別吸在電磁鐵C、E上，切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵珠從軌道A射出，并在射出時(shí)碰撞開(kāi)關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵珠。 讓電磁鐵E從N向M移動(dòng)，調(diào)整它的位置，多次重復(fù)以上步驟。觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_。兩個(gè)小鐵珠總會(huì)發(fā)生相遇初

5、步判斷是：_。 兩小鐵珠在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況完全相同，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。證據(jù)是：_。 做平拋運(yùn)動(dòng)的小鐵珠在豎直方向初速度為零且只受重力作用。（二）更精確的實(shí)驗(yàn)研究?jī)蓚€(gè)球在豎直方向上經(jīng)過(guò)相等時(shí)間，落到相同的距離，即平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。豎直方向兩球豎直方向初速度相同下落時(shí)間t相同，加速度相同由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式均遵守自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律下落高度y相同水平方向平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。如圖，平拋小球在相等時(shí)間t內(nèi)前進(jìn)相同的水平距離x，平拋的水平分運(yùn)動(dòng)遵守勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律即水平速度v0= x / t 不變。二. 平拋運(yùn)動(dòng)的分解（三）理論的分析與論證水平方向v0v

6、1Gv2GG 據(jù)牛頓第一定律，做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向不受力，物體由于慣性而做勻速直線運(yùn)動(dòng)。豎直方向 據(jù)牛頓第二定律，做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向僅受重力作用，且豎直方向初速為零，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。三. 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律建立坐標(biāo)系以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)；水平拋出的方向?yàn)閤軸的正方向；豎直向下的方向?yàn)閥軸正方向。1. 分運(yùn)動(dòng)OxyAxysvxvyv2. 合運(yùn)動(dòng)合速度為v向與正x軸夾角合位移為s向與正x軸夾角BOxyAxysvxvyvB三. 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律3. 軌跡方程消去時(shí)間t，得由4. 平拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)推論 運(yùn)動(dòng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)間t僅由下落高度y決定，與初速v0無(wú)關(guān)。 落地水平距離落地水平距離x僅與初速v

7、0及下落高度y有關(guān)，與其它無(wú)關(guān)。 落地速度v僅由v0與y決定,與其它無(wú)關(guān).（拋物線方程） 某人用弓箭水平射向一個(gè)靶子，如圖所示，設(shè)弓箭在水平射出的瞬間，靶子從靜止開(kāi)始自由下落，弓箭能射中靶子嗎？為什么？【討論與交流】 答：弓箭水平射出,做平拋運(yùn)動(dòng),因此弓箭在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).靶子也是做自由落體運(yùn)動(dòng). 因此,在豎直方向上弓箭和靶子始終在一條水平線上.所以,如果弓箭射出時(shí)的高度足夠高,使弓箭和靶子能在未落地之前相遇,則弓箭就射在了靶子上;高度不足,弓箭和靶子在落地時(shí)仍未相遇,則弓箭就不能射在靶子上.如果弓箭射出時(shí)的v0 課堂練習(xí)：如圖所示，從地面上方某點(diǎn)，將一以10m/s的初速度沿水平方向拋

8、出，小球經(jīng)過(guò)1s落地，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。根據(jù)題中所供的信息，你能求出哪些相關(guān)的物理量？解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，如圖豎直方向水平方向合運(yùn)動(dòng)速度偏角位移偏角即=26.6xysvxvyvt即=45小結(jié)：1.平拋運(yùn)動(dòng)： 將物體用一定的初速度沿水平方向拋出去，不考慮空氣阻力。物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。2.平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。3.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：v0v0ovyxyv)sXY謝謝指導(dǎo)！ 1.如圖所示，一位投飛鏢的人想投中靶子的中心，可他瞄準(zhǔn)時(shí)卻對(duì)準(zhǔn)靶中心的上方，這是為什么？ 答：若飛鏢對(duì)準(zhǔn)靶中心投出去，只在重力的作用下做平拋運(yùn)動(dòng)，飛鏢同時(shí)參與在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，飛鏢在豎直方向向下會(huì)移動(dòng)一段距離，所以為投上靶子中心，在瞄準(zhǔn)時(shí)必須瞄在中心的正上方?！菊n堂討論與交流】【課堂討論與交流】在豎直方向yA=yB，tA=tB在水平方向AByvAvB 答：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落地時(shí)間是由其拋出高度決定的，拋出的水平距離是由物體的水平初速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的乘積決定的。兩石子的拋出高度相同，因此它們的落地時(shí)間相同。兩石子拋出時(shí)的水平初速度不相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，因此拋出的水平距離不相同。 2. 同一高度以不同的速度同時(shí)水平拋出的兩個(gè)質(zhì)量不同的石子,落地的時(shí)間是否相同？拋出的水平距離是否相同？