内容正文:
第三节 平抛运动(第一课时)
一、学习目标
1.通过实验,探究并认识平抛运动的规律。
2. 会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。
二、学习内容(预习要求:阅读课本,填好问题导引的空格)
一、探究平抛运动
1. 阅读教材P11“实验与探究”回答下列问题,(以轨道A、B上的小球分别为A球,B球,N处为C球)
①目标:研究A球做 运动。
②比较A和B球沿 方向的运动,要求A球和B球的水平速度怎样,怎样实现?
③如果A和B球离开轨道后到任意时刻的水平位置相同,说明什么问题?
④ A球离开轨道时的位置和C球的初始位置有什么要求?
⑤A、C两球在竖直方向的位置相同,说明什么问题?
实验总结:平抛运动可以分解为水平方向的 运动;竖直方向的 运动。2.平抛运动定义:以一定的 将物体抛出,物体只在 作用下所做的运动。
条件:(1)初速度方向 (2)忽略 力,只受 力作用。
注意: ①平抛运动是一种理想化模型
②平抛运动只受重力作用,是匀变速 运动
例1、某同学采用如图所示的装置来探究平抛运动的特点。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是 。改变弧形轨道M的高度,且保持AC=BD,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明 。
2、 平抛运动的规律
以抛出点为坐标原点,初速度v0的方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,建立如图所示的平面直角坐标系。
平抛运动在水平方向的分运动和竖直方向的分运动分别遵循如下规律:
水平方向的分运动:
加速度ax= ,速度vx= ,位移x= ;
竖直方向的分运动:
加速度ay= ,速度vy= ,位移y= 。
合速度的大小:
v= ,速度与水平方向夹角θ满足tanθ= 。
例2、 当灾难发生时,有时会利用无人机运送救灾物资,如图所示,一架无人机正准备向受灾人员空投急救物品,急救物品的底面离水面高h=19.6m,无人机以v0=10m/s的速度水平匀速飞行,若空气阻力忽略不计,重力加速为g=9.8m/s2,
(1)为了使投下的急救用品落在指定地点,无人机需要在离指定地点水平距离多远的地方进行投放?
(2)投放的急救用品落到水面上时,速度的大小是多少?
练1、一名运动员欲骑车越过宽度d=2m的壕沟AB,现已知两沟沿的高度差h=0.4 m. 求车速至少多大才能安全越过擦沟。 (g =10 m/s2)
3、 课堂小测
1、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于 ( )
A.物体的高度和受到的重力 B.物体受到的重力和初速度
C.物体的高度和初速度 D.物体受到的重力、高度和初速度
2、 下列图像中,能正确描述平抛运动的水平位移与时间关系的是( )
3、“套圈圈〞是许多人喜爱的一种游戏。如图所示,小孩和大人在同一竖直线上的不同高度先后水平拋出小圆环,且小圆环都恰好套中前方同一个物体.假设小圆环的运动可视为平拋运动,则( ).
A. 小孩抛出的圆环初速度较小 B. 两人拋出的圆环初速度大小相等
C. 小孩抛出的圆环运动时间较短 D. 大人抛出的圆环运动时间较短
4、某同学做“研究小球做平抛运动的特点”实验,实验装置如图1所示。
(1)该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是 。
A.测定平抛小球的质量m
B.确保斜槽光滑
C.确保斜槽末端水平
D.测定斜槽顶端到桌面的高度h
(2)图2是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片,图2背景中每一小方格的边长L=7.2 cm,A、B、C是照片中小球的三个位置,(取g=10 m/s2),那么:
①照相机拍摄时每 s曝光一次。
②小球做平抛运动的初速度的大小为 m/s。
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