内容正文:
第1章
1.3 研究斜抛运动
学习目标
1.知道斜抛运动,知道斜抛运动又可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛(或下抛)运动.
2.通过实验探究斜抛运动的射程和射高跟速度和抛射角的关系,并能将所学知识应用到生产和生活中.
内容索引
Ⅰ自主预习梳理
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
自主预习梳理
Ⅰ
一、斜抛运动及运动规律
1.定义:将物体用一定的 斜向射出去,在 可以忽略的情况下,物体所做的运动.
2.运动性质: 运动.
3.运动的分解:(以斜上抛为例,如图1所示)
(1)水平方向以初速度v0x做 运动,v0x= .
(2)竖直方向以初速度v0y做 运动,v0y= .
(3)坐标表达式:x= ;y= .
(4)分速度表达式:vx= ;vy= .
图1
v0sin θ-gt
初速度
空气阻力
匀变速曲线
匀速直线
v0cos θ
竖直上抛
v0sin θ
v0cos θ·t
v0sin θt- gt2
v0cos θ
二、射程、射高和弹道曲线
1.射程(X)、射高(Y)和飞行时间(T):
(1)射程(X):在斜抛运动中,被抛物体抛出点到落点之间的 .表
达式:X= .
(2)射高(Y):被抛物体所能达到的 .表达式:Y= .
(3)飞行时间(T):被抛物体从被抛出点到 所用的时间.表达式:T=
水平距离
最大高度
落点
2.弹道曲线:
(1)实际的抛体运动:物体在运动过程中总要受到 的影响.
(2)弹道曲线与抛物线:在没有空气的理想空间中炮弹飞行的轨迹为
,而炮弹在空气中飞行的轨迹叫做 ,由于空气阻力的影响,使弹道曲线的升弧长而平伸,降弧短而弯曲.
弹道曲线
空气阻力
抛物线
1.判断下列说法的正误.
(1)初速度越大,斜抛运动的射程越大.( )
(2)抛射角越大,斜抛运动的射程越大.( )
(3)仅在重力作用下,斜抛运动的轨迹曲线是抛物线.( )
(4)斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛(或下抛)运动.( )
×
×
√
即学即用
√
2.如图2是果蔬自动喷灌技术,从水管中射出的水流轨迹呈现一道道美丽的弧线,如果水喷出管口的速度是20 m/s,管口与水平方向的夹角为45°,空气阻力不计,那么水的射程是 m,射高是 m.(g取10 m/s2)
40
10
答案
解析
图2
重点知识探究
Ⅱ
一、斜抛运动的特点
如图3所示,运动员斜向上投出标枪,标枪在空中划出一条优美的曲线后插在地上,若忽略空气对标枪的阻力作用,请思考:
(1)标枪到达最高点时的速度是零吗?
导学探究
答案
答案 不是零
图3
答案 竖直上抛运动
(2)标枪在竖直方向上的运动情况是怎样的?
1.受力特点:斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动,因此物体仅受重力,其加速度为重力加速度g.
2.运动特点:物体具有与水平方向存在夹角的初速度,仅受重力,因此斜抛运动是匀变速曲线运动,其轨迹为抛物线.
3.速度变化特点:由于斜抛运动的加速度为定值,因此,在相等的时间内速度的变化大小相等,方向均竖直向下,故相等的时间内速度的变化相同,即Δv=gΔt.
知识深化
4.对称性特点:
(1)速度对称:相对于轨道最高点两侧对称的两点速度
大小相等或水平方向速度相等,竖直方向速度等大反向.
(如图4所示)
(2)时间对称:相对于轨道最高点两侧对称的曲线上升
时间等于下降时间,这是由竖直上抛运动的对称性决定的.
(3)轨迹对称:其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称.
图4
例1 关于斜抛运动,下列说法中正确的是
A.物体抛出后,速度增大,加速度减小
B.物体抛出后,速度先减小,再增大
C.物体抛出后,沿着轨迹的切线方向,先做减速运动,再做加速运动,
加速度始终沿着切线方向
D.斜抛物体的运动是匀变速曲线运动
√
答案
解析
解析 斜抛物体的运动水平方向是匀速直线运动,竖直方向是竖直上抛或竖直下抛运动,抛出后只受重力,故加速度恒定.若是斜上抛运动则竖直分速度先减小后增大,若是斜下抛运动则竖直分速度一直增大,故A、B、C选项错误.