2020高中物理 第5章 2 平拋運(yùn)動(dòng)教案 2

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE18-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2．平拋運(yùn)動(dòng)［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.知道平拋運(yùn)動(dòng)的定義及其受力特點(diǎn)．2.理解平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法．(重點(diǎn))3。掌握用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解答相關(guān)問(wèn)題的方法．(重點(diǎn)、難點(diǎn))4。了解斜拋運(yùn)動(dòng)及其分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)．一、拋體運(yùn)動(dòng)1．定義以一定的速度將物體拋出，物體只受重力作用的運(yùn)動(dòng)．2．平拋運(yùn)動(dòng)初速度沿水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)．3．平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（1)初速度沿水平方向．(2)只受重力作用．二、平拋運(yùn)動(dòng)的速度將物體以初速度v0水平拋出，由于物體只受重力作用，t時(shí)刻的速度為：1．水平方向：vx＝v0.2．豎直方向：vy＝gt.3．合速度eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1（大小:v＝\r（v\o\al(2，x)＋v\o\al(2，y)）＝\r（v\o\al(2，0）＋g2t2)，方向:tanθ＝\f(vy,vx）＝\f（gt,v0)θ為速度方向與,x軸間的夾角))三、平拋運(yùn)動(dòng)的位移將物體以初速度v0水平拋出,經(jīng)時(shí)間t物體的位移為：1．水平方向：x＝v0t。2．豎直方向：y＝eq\f(1,2)gt2.3．合位移eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1（大?。簊＝\r（x2＋y2)＝\r（v0t2＋\f(1,2）gt22)，方向:tanα＝\f（y，x)＝\f(gt,2v0）α為位移方向與,x軸的夾角）)四、一般的拋體運(yùn)動(dòng)物體拋出的速度v0沿斜上方或斜下方時(shí)，物體做斜拋運(yùn)動(dòng)(設(shè)v0與水平方向夾角為θ)．1．水平方向：物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，初速度vx＝v0cosθ。2．豎直方向物體做豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng),初速度vy＝v0sinθ.如圖所示．1．思考判斷（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)（1）水平拋出的物體所做的運(yùn)動(dòng)就是平拋運(yùn)動(dòng)． （×)（2)平拋運(yùn)動(dòng)的物體初速度越大，下落得越快． （×）（3)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體下落時(shí),速度與水平方向的夾角θ越來(lái)越大． （√）（4)平拋運(yùn)動(dòng)合位移的方向與合速度的方向一致． （×）（5）斜拋運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做的都是自由落體運(yùn)動(dòng)． （×)2．（多選）關(guān)于平拋物體的運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的是()A．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，速度和加速度都隨時(shí)間的增加而增大B．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受到重力的作用，所以加速度保持不變C．平拋物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)D．平拋物體的運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)BC［做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，速度隨時(shí)間不斷增大，但由于只受恒定不變的重力作用，所以加速度是恒定不變的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確；平拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒定不變的曲線運(yùn)動(dòng),所以它是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．］3．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，落地過(guò)程在水平方向通過(guò)的距離取決于()A．物體的初始高度和所受重力B．物體的初始高度和初速度C．物體所受的重力和初速度D．物體所受的重力、初始高度和初速度B［水平方向通過(guò)的距離s＝v0t,由h＝eq\f（1，2)gt2得t＝eq\r(\f（2h,g）），所以時(shí)間t由高度h決定，又s＝v0t＝v0eq\r(\f（2h,g)),故s由初始高度h和初速度v0共同決定，B正確．］對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解1．平拋運(yùn)動(dòng)的條件(1）具有水平初速度v0。（2）只受重力作用．兩個(gè)條件缺一不可．2．平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．3．平拋運(yùn)動(dòng)的四個(gè)特點(diǎn)理解理想化特點(diǎn)物理上提出的平拋運(yùn)動(dòng)是一種理想化的模型，即把物體看成質(zhì)點(diǎn),拋出后只考慮重力作用,忽略空氣阻力速度平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都不斷改變，故它是變速運(yùn)動(dòng)加速度平拋運(yùn)動(dòng)的加速度為自由落體加速度，恒定不變，故它是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)速度變化做平拋運(yùn)動(dòng)的物體任意相等時(shí)間內(nèi)速度變化量相等，均為Δv＝gΔt，方向豎直向下【例1】關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，所以不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)速度的大小與方向不斷變化,因而相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量也是變化的，加速度也不斷變化C．平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向上的豎直下拋運(yùn)動(dòng)D．平拋運(yùn)動(dòng)是加速度恒為g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D［做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力，其加速度恒為g，故為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤,D正確；相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量Δv＝gΔt是相同的，故B錯(cuò)誤;平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤．］1．某彈射管每次彈出的小球速度相等．在沿光滑豎直軌道自由下落過(guò)程中，該彈射管保持水平，先后彈出兩只小球．忽略空氣阻力,兩只小球落到水平地面的（)A．時(shí)刻相同，地點(diǎn)相同 B．時(shí)刻相同，地點(diǎn)不同C．時(shí)刻不同，地點(diǎn)相同 D．時(shí)刻不同，地點(diǎn)不同B[彈射管在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以彈出小球在豎直方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，因此兩球應(yīng)同時(shí)落地；由于兩小球先后彈出，且彈出小球的初速度相同,所以小球在水平方向運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不等，因小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，所以水平位移不相等，因此落點(diǎn)不相同，故選項(xiàng)B正確．］平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律1．平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法：研究曲線運(yùn)動(dòng)通常采用“化曲為直”的方法，即將平拋運(yùn)動(dòng)分解為豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)．2．平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律速度位移水平分運(yùn)動(dòng)水平速度vx＝v0水平位移x＝v0t豎直分運(yùn)動(dòng)豎直速度vy＝gt豎直位移y＝eq\f(1,2)gt2合運(yùn)動(dòng)大小：v＝eq\r(v\o\al(2，0）＋gt2）方向：與水平方向夾角為θ,tanθ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f（gt，v0）大小:s＝eq\r(x2＋y2)方向：與水平方向夾角為α,tanα＝eq\f（y,x)＝eq\f(gt，2v0）圖示【例2】一架裝載救援物資的飛機(jī),在距地面500m的高處,以80m/s的水平速度飛行．為了使救援物資準(zhǔn)確地投中地面目標(biāo)，飛行員應(yīng)在距目標(biāo)水平距離多遠(yuǎn)的地方投出物資?（不計(jì)空氣阻力)[解析]如題圖所示，在地面上的觀察者看來(lái)，從飛機(jī)上落下的物資在離開(kāi)飛機(jī)前具有與飛機(jī)相同的水平速度。由于不計(jì)空氣阻力，物資在離開(kāi)水平飛行的飛機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng)．由H＝eq\f（1,2)gt2得物資在空中飛行的時(shí)間t＝eq\r（\f(2H,g))＝eq\r(\f(2×500,10））s＝10s設(shè)投出物資處距目標(biāo)的水平距離為x，由于物資在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則x＝v0t＝80×10m＝800m即飛行員應(yīng)在距目標(biāo)的水平距離為800m遠(yuǎn)的地方投出救援物資．[答案]800m研究平拋運(yùn)動(dòng)的一般思路（1）把平拋運(yùn)動(dòng)分解為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)．(2)分別運(yùn)用兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去求分速度、分位移等，再合成得到平拋運(yùn)動(dòng)的速度、位移等．這種處理問(wèn)題的方法可以變曲線運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng),變復(fù)雜運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，使問(wèn)題的解決過(guò)程得到簡(jiǎn)化．2．某人向放在水平地面上正前方的小桶水平拋球,結(jié)果球劃著一條弧線飛落到小桶的前方，如圖所示，為了讓水平拋出的小球落入桶中,以下調(diào)整可行的是(不計(jì)空氣阻力)(）A．只增大初速度B．增大初速度并提高拋出點(diǎn)高度C．只降低拋出點(diǎn)高度D．只提高拋出點(diǎn)高度C［設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0,拋出點(diǎn)離桶口的高度為h，水平位移為x，則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\r（\f（2h，g）),水平位移x＝v0t＝v0eq\r（\f(2h,g）)，由題知，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，飛到小桶的前方，說(shuō)明水平位移偏大，應(yīng)減小水平位移才能使小球拋進(jìn)小桶中．由上式可知，可只減小初速度或只降低拋出點(diǎn)的高度．故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．］平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論1．速度與位移兩方向間的關(guān)系（1）做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，其末速度與水平方向的夾角為θ，位移與水平方向的夾角為α,則tanθ＝2tanα.(2）推導(dǎo):由上面分析可知：合速度與水平方向夾角的正切值：tanθ＝eq\f(gt,v0）；合位移與水平方向夾角的正切值:tanα＝eq\f（gt，2v0）.所以速度偏向角與位移偏向角的正切值的比值為:tanθ∶tanα＝2∶1。2．平拋物體速度反向延長(zhǎng)線的特點(diǎn)(1)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)．(2）推導(dǎo)：如圖所示，從O點(diǎn)拋出的物體經(jīng)時(shí)間t到達(dá)P點(diǎn)，此時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線交OB于A點(diǎn)．則OB＝v0t,AB＝eq\f（PB，tanθ)＝eq\f(1,2）gt2·eq\f（vx，vy)＝eq\f（1,2）gt2·eq\f(v0，gt)＝eq\f（1,2)v0t。可見(jiàn)AB＝eq\f(1,2)OB，所以A為OB的中點(diǎn)．【例3】如圖所示，從某高度水平拋出一小球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)地面時(shí)，速度與水平方向的夾角為θ，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是()A．小球水平拋出時(shí)的初速度大小為gttanθB．小球在t時(shí)間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為eq\f（θ，2）C．若小球初速度增大,則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)D．若小球初速度增大，則θ減小思路點(diǎn)撥：①通過(guò)對(duì)落地點(diǎn)的速度分解，分析A、D兩個(gè)選項(xiàng)．②通過(guò)該過(guò)程中位移的分解,分析B、C兩個(gè)選項(xiàng)．D［如圖所示，小球豎直方向的速度為vy＝gt,則初速度為v0＝eq\f（gt，tanθ），選項(xiàng)A錯(cuò)誤;平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\r(\f(2y,g））,由高度決定，與初速度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；位移方向與水平方向的夾角為α,tanα＝eq\f（y，x)＝eq\f(\f（1，2）gt2,v0t)＝eq\f（gt，2v0），tanθ＝eq\f(vy，v0）＝eq\f(gt，v0），則tanθ＝2tanα，但α≠eq\f(θ，2)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于tanθ＝eq\f(gt,v0)，若小球的初速度增大，則θ減小，選項(xiàng)D正確．]1平拋運(yùn)動(dòng)中，速度偏向角是指過(guò)該點(diǎn)軌跡的切線與水平方向的夾角；位移偏向角是指該點(diǎn)與起點(diǎn)的連線與水平方向的夾角，不要將兩者混淆。2平拋運(yùn)動(dòng)中，某時(shí)刻速度、位移與初速度方向的夾角θ、α的關(guān)系為tanθ＝2tanα，而不要誤記為θ＝2α.3。從同一點(diǎn)水平拋出三個(gè)小球分別撞在豎直墻壁上a點(diǎn)、b點(diǎn)、c點(diǎn),則()A．落在a點(diǎn)的小球水平速度最小B．落在b點(diǎn)的小球豎直速度最小C．落在c點(diǎn)的小球飛行時(shí)間最短D．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)速度方向的反向延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)D[根據(jù)h＝eq\f(1，2)gt2得,t＝eq\r（\f(2h，g））,則知落在c點(diǎn)的小球飛行時(shí)間最長(zhǎng)．由x＝v0t得：v0＝eq\f（x,t），x相等，落在a點(diǎn)的小球飛行時(shí)間最短，則落在a點(diǎn)的小球水平速度最大．小球豎直速度vy＝gt，知落在a點(diǎn)的小球豎直速度最小，故ABC錯(cuò)誤；根據(jù)推論:平拋運(yùn)動(dòng)的速度反向延長(zhǎng)線交水平位移的中點(diǎn),則知a、b、c三點(diǎn)速度方向的反向延長(zhǎng)線交于一點(diǎn),D正確．]對(duì)斜拋運(yùn)動(dòng)的理解1．受力特點(diǎn)：斜拋運(yùn)動(dòng)是忽略了空氣阻力的理想化運(yùn)動(dòng)，因此物體僅受重力，其加速度為重力加速度g.2．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):物體具有與水平方向存在夾角的初速度，僅受重力，因此斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡為拋物線．3．速度變化特點(diǎn)：由于斜拋運(yùn)動(dòng)的加速度為定值,因此，在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化大小相等，方向均豎直向下，故相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相同，即Δv＝gΔt.4．斜拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性（1)時(shí)間對(duì)稱：相對(duì)于軌跡最高點(diǎn)，兩側(cè)對(duì)稱的上升時(shí)間等于下降時(shí)間．(2)速度對(duì)稱：相對(duì)于軌跡最高點(diǎn)，兩側(cè)對(duì)稱的兩點(diǎn)速度大小相等．(3）軌跡對(duì)稱:斜拋運(yùn)動(dòng)的軌跡相對(duì)于過(guò)最高點(diǎn)的豎直線對(duì)稱．【例4】(多選）如圖所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N點(diǎn)，兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同．空氣阻力不計(jì)，則()A．B的加速度比A的大B．B的飛行時(shí)間比A的長(zhǎng)C．B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大D．B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大CD[A、B兩球都做斜上拋運(yùn)動(dòng),只受重力作用，加速度即為重力加速度,A項(xiàng)錯(cuò)誤；在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，由于能上升的豎直高度相同，豎直分速度相等，所以兩小球在空中飛行的時(shí)間相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于B球的水平射程比較大，故B球的水平速度及落地時(shí)的速度均比A球的大，C、D項(xiàng)正確．］4．一位田徑運(yùn)動(dòng)員在跳遠(yuǎn)比賽中以10m/s的速度沿與水平面成30°的角度起跳，在落到沙坑之前,他在空中滯留的時(shí)間約為(g取10m/s2)()A．0。42s B．0。83sC．1s D．1。5sC［起跳時(shí)豎直向上的分速度v0y＝v0sin30°＝10×eq\f（1,2)m/s＝5m/s所以在空中滯留的時(shí)間為t＝eq\f（2v0y，g）＝eq\f(2×5，10)s＝1s，故C正確．]課堂小結(jié)知識(shí)脈絡(luò)1。物體被拋出后僅在重力作用下的運(yùn)動(dòng)叫拋體運(yùn)動(dòng)，初速度沿水平方向的拋體運(yùn)動(dòng)叫平拋運(yùn)動(dòng)．2．平拋運(yùn)動(dòng)一般可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和在豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)．3．斜拋運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法類似，只是豎直方向上的初速度不為0；斜上拋運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)物體的瞬時(shí)速度沿水平方向.1．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，每秒的速度增量總是（)A．大小相等，方向相同 B．大小不等,方向不同C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同A［在平拋運(yùn)動(dòng)中速度的變化量Δv＝gΔt，所以每秒內(nèi)的速度變化量大小都等于9。8m/s,方向都是豎直向下，選項(xiàng)A正確．]2．斜拋運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)相比較，正確的是()A．斜拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，它的速度方向不斷改變,不可能是勻變速運(yùn)動(dòng)B．平拋運(yùn)動(dòng)是速度一直增大的運(yùn)動(dòng)，而斜拋運(yùn)動(dòng)是速度一直減小的運(yùn)動(dòng)C．做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，當(dāng)加速度減小時(shí)，它的速度也減小D．無(wú)論是平拋運(yùn)動(dòng)還是斜拋運(yùn)動(dòng)，在