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文檔簡介

第五章曲線運(yùn)動第二節(jié)、平拋運(yùn)動一、平拋運(yùn)動:條件:

(1)初速度方向?yàn)樗剑?)只受重力作用定義:將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,且只在重力作用下所做的運(yùn)動.平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動如何處理平拋運(yùn)動?----將其分解為兩個方向的運(yùn)動研究方法:化曲為直軌跡是曲線運(yùn)動的分解二、平拋運(yùn)動豎直方向的運(yùn)動規(guī)律2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自由落體?猜想?1.理論探究:初速度受力情況運(yùn)動性質(zhì)豎直方向0G自由落體運(yùn)動平拋運(yùn)動在豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動3.結(jié)論:三、平拋運(yùn)動在水平方向的運(yùn)動規(guī)律初速度受力情況運(yùn)動性質(zhì)水平方向1.理論探究:V0不受力勻速直線運(yùn)動2.實(shí)驗(yàn)探究:平拋運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動4.結(jié)論:把平拋運(yùn)動分解成豎直方向的分運(yùn)動和水平方向的分運(yùn)動:豎直方向分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動水平方向分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動處理平拋運(yùn)動總結(jié):平拋物體的軌跡以拋出點(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)閥軸正方向物體的位置P點(diǎn)的坐標(biāo)y=x22v02

gx=v0

ty=gt

212Oxyv0P

(x,y)平拋運(yùn)動的軌跡一條拋物線平拋物體的位移位移的大小位移的方向lOxyP

(x,y)BAv0能否用v2-v02=2gl求P點(diǎn)的位移?θ平拋物體的速度速度的大小速度的方向能否用v=v0+gt求P點(diǎn)的速度?αvx

=

v0vyvOxyv0P

(x,y)OyBxAP

(x,y)v0思考1、位移偏向角θ與速度偏向角α有什么關(guān)系?2、速度方向的反向延長線與

x軸的交點(diǎn)O′有什么特點(diǎn)?位移偏向角θ:速度偏向角α:速度方向的反向延長線與x軸的交點(diǎn)為水平位移的中點(diǎn)。lθαvx

=

v0αvvyO′Ov03、小球從h高處以v0的初速度做平拋運(yùn)動,求小球在空中的飛行時間t和水平射程x?h小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動,由得小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動,水平射程平拋運(yùn)動在空中的飛行時間僅與下落的高度h有關(guān),與初速度v0無關(guān)。平拋物體的水平射程(落地時的水平位移)與初速度v0和下落的高度h有關(guān)。x1.物體做平拋運(yùn)動的條件(1)物體的初速度v0水平.(2)只受重力作用.2.平拋運(yùn)動的性質(zhì):加速度為g的勻變速曲線運(yùn)動.3.平拋運(yùn)動的特點(diǎn)(1)理想化特點(diǎn):物理上提出的平拋運(yùn)動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.(2)勻變速特點(diǎn):平拋運(yùn)動的加速度恒定,始終等于重力加速度,這是平拋運(yùn)動的特點(diǎn).(3)速度變化特點(diǎn)由于平拋運(yùn)動的物體只受重力作用,所以其加速度恒為g,因此在平拋運(yùn)動中速度的變化量Δv=gΔt,由于g是常量,所以任意兩個相等的時間間隔內(nèi)速度的變化量相等,方向豎直向下,即任意兩個相等的時間間隔內(nèi)速度的變化相同,如圖所示.(1)加速度不變的運(yùn)動為勻變速運(yùn)動,勻變速運(yùn)動包括勻變速直線運(yùn)動和勻變速曲線運(yùn)動.(2)平拋運(yùn)動在任何時間內(nèi)的速度變化方向都是豎直向下的.【典例1】關(guān)于平拋運(yùn)動的性質(zhì),以下說法中正確的是()A.變加速運(yùn)動B.勻變速運(yùn)動C.勻速率曲線運(yùn)動D.不可能是兩個直線運(yùn)動的合運(yùn)動

【解題指導(dǎo)】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):

【標(biāo)準(zhǔn)解答】選B.平拋運(yùn)動初速度的方向是水平的,在運(yùn)動過程中只受重力作用,根據(jù)牛頓第二定律F合=ma可以得到:mg=ma即加速度恒定,a=g,平拋運(yùn)動是勻變速運(yùn)動,但是初速度不在豎直方向,物體的初速度方向與加速度的方向不在同一條直線上,物體做勻變速曲線運(yùn)動,故A錯誤,B正確;平拋運(yùn)動分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動,故C、D錯誤.

【規(guī)律方法】平拋運(yùn)動的性質(zhì)的確定方法一看其軌跡,平拋運(yùn)動的運(yùn)動軌跡是曲線,故它是曲線運(yùn)動;二看其加速度,平拋運(yùn)動的加速度為自由落體加速度,故它做勻變速運(yùn)動.綜上所述,平拋運(yùn)動的性質(zhì)為勻變速曲線運(yùn)動.【變式訓(xùn)練】關(guān)于平拋運(yùn)動,下列說法正確的是()A.因?yàn)槠綊佭\(yùn)動的軌跡是曲線,所以不可能是勻變速運(yùn)動B.平拋運(yùn)動速度的大小與方向不斷變化,因而相等時間內(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)動可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動與豎直方向上的豎直下拋運(yùn)動D.平拋運(yùn)動是加速度恒為g的勻變速曲線運(yùn)動【解析】選D.平拋運(yùn)動的物體只受重力,其加速度恒為g,故為勻變速曲線運(yùn)動,A錯誤,D正確;相等時間內(nèi)速度的變化量Δv=gΔt是相同的,故B錯誤;平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動,C錯誤.1.平拋運(yùn)動的研究方法(1)由于平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,速度、位移的方向時刻發(fā)生變化,無法直接應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式,因此,研究平拋運(yùn)動問題時采用運(yùn)動分解的方法.(2)平拋運(yùn)動一般分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動和水平方向上的勻速直線運(yùn)動.2.平拋運(yùn)動的規(guī)律(1)分運(yùn)動水平方向上:勻速直線運(yùn)動,vx=v0和x=v0t;豎直方向上:自由落體運(yùn)動,vy=gt和(2)合運(yùn)動①瞬時速度:是該時刻的水平分速度v0與豎直分速度vy的合成,如圖所示,v的方向?yàn)棰谖灰疲浩綊佭\(yùn)動的總位移s由時間t內(nèi)的水平位移x及豎直位移y合成,即如圖所示,位移的方向:(3)平拋運(yùn)動的軌跡在水平方向:x=v0t,在豎直方向:由以上兩式可得平拋運(yùn)動的軌跡方程為:所以平拋運(yùn)動的軌跡為拋物線.(1)研究平拋運(yùn)動時要先分析物體在水平和豎直兩個方向上的運(yùn)動情況,根據(jù)運(yùn)動的等時性和矢量關(guān)系列方程.(2)研究豎直方向的運(yùn)動時,利用自由落體運(yùn)動的一些推論會起到事半功倍的效果.【典例2】(2011·廣東高考)(雙選)如圖所示,在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中,若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處,將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出,球剛好落在底線上.已知底線到網(wǎng)的距離為L、重力加速度取g.將球的運(yùn)動視作平拋運(yùn)動,下列表述正確的是()A.球的速度v等于B.球從擊出至落地所用時間為C.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于LD.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)

【解題指導(dǎo)】解答本題時應(yīng)注意把握以下兩點(diǎn):【標(biāo)準(zhǔn)解答】選A、B.由平拋運(yùn)動規(guī)律知,在水平方向上有:L=vt,在豎直方向上有:聯(lián)立解得所以A、B正確;球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移為

C、D錯誤.【規(guī)律方法】平拋運(yùn)動問題的解題方法(1)分析物體在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動情況.(2)確定運(yùn)動時間,時間是聯(lián)系分運(yùn)動和合運(yùn)動的橋梁,根據(jù)運(yùn)動的等時性和矢量關(guān)系列式求解.(3)研究豎直方向的運(yùn)動時,要靈活運(yùn)用自由落體運(yùn)動的規(guī)律和推論.【變式訓(xùn)練】把一小球從離地面h=5m處,以10m/s的初速度水平拋出,不計(jì)空氣阻力(g=10m/s2).求:(1)小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離;(2)小球落地時的速度.【解析】(1)小球在空中的運(yùn)動時間小球落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離x=v0t=10×1m=10m(2)小球落地時的豎直速度:vy=gt=10×1m/s=10m/s小球落地時的速度大小:落地時的速度與水平方向的夾角為45°答案:(1)10m(2)方向與水平

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