内容正文:
第一章
3 平抛运动
课时1 平抛运动的规律
学习目标
1.知道什么是平抛运动,知道平抛运动是匀变速曲线运动.
2.知道平抛运动的特点及其运动规律.
3.会应用平抛运动的规律解决有关问题.
内容索引
Ⅱ 重点知识探究
Ⅲ 当堂达标检测
Ⅰ自主预习梳理
Ⅰ
自主预习梳理
一、平抛运动
1.定义:将物体以一定的初速度沿 ,不考虑空气阻力,物体只在 作用下所做的运动.
2.运动轨迹:平抛运动是 曲线运动,轨迹是 .
3.实验探究
(1)竖直方向:只受重力,为 .
(2)水平方向:不受力,为 .
水平方向抛出
重力
匀变速
抛物线
自由落体运动
匀速直线运动
二、平抛运动的规律
1.平抛运动的速度
(1)水平方向:不受力,为 运动,vx= .
(2)竖直方向:只受重力,为 运动,vy= .
(3)合速度:
①大小:vt= = ;
②方向:tan θ= = (θ是v与水平方向的夹角).
匀速直线
v0
自由落体
gt
2.平抛运动的位移:
(1)水平位移为x= .
(2)竖直位移y= .
(3)轨迹:平抛运动的轨迹是一条 线.
vxt
抛物
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)平抛运动的物体初速度越大,下落得越快.( )
(2)平抛运动物体的速度方向与水平方向的夹角越来越大,若足够高,速度方向最终可能竖直向下.( )
(3)平抛运动的合位移的方向与合速度的方向一致.( )
×
×
×
2.在80 m的低空有一小型飞机以30 m/s的速度水平飞行,假定从飞机上释放一物体,g取10 m/s2,不计空气阻力,那么物体落地时间是__ s,它在下落过程中发生的水平位移是____ m;落地时的速度大小为___ m/s.
4
120
50
答案
解析
水平位移x=v0t,代入数据得:
x=30×4 m=120 m
代入数据得vt=50 m/s.
Ⅱ
重点知识探究
一、平抛运动的理解
如图1所示,一人正练习投掷飞镖,请思考:
(1)飞镖投出后,其加速度的大小和方向是否变化?
答案
导学探究
图1
答案 加速度为重力加速度g,大小和方向均不变.
(2)飞镖的运动是匀变速运动,还是变加速运动?
答案 匀变速运动.
知识深化
1.平抛运动的特点
(1)速度特点:平抛运动的速度大小和方向都不断变化,故它是变速运动.
(2)轨迹特点:平抛运动的运动轨迹是抛物线,故它是曲线运动.
(3)加速度特点:平抛运动的加速度为自由落体加速度.
2.平抛运动的速度变化
如图2所示,由Δv=gΔt知,任意两个相等的时间间隔内速度
的变化量相同,方向竖直向下.
图2
解析 平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为重力加速度g,故加速度的大小和方向恒定,在Δt时间内速度的改变量为Δv=gΔt,因此可知每秒内速度增量大小相等、方向相同,选项A、B错误,C正确;
由于水平方向的位移x=v0t,每秒内水平位移增量相等,而竖直方向的位移h= ,每秒内竖直位移增量不相等,所以选项D错误.
例1 关于平抛运动,下列说法中正确的是
A.平抛运动是一种变加速运动
B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大
C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等
D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等
√
答案
解析
二、平抛运动规律的应用
如图3所示为小球水平抛出后,在空中做平抛运动的运动轨迹.
(1)小球做平抛运动,运动轨迹是曲线,为了便于研究,我们应如何建立坐标系?
答案
导学探究
图3
答案 一般以初速度v0的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴的正方向,以小球被抛出的位置为坐标原点建立平面直角坐标系.
(2)以抛出时为计时起点,求t时刻小球的速度大小和方向.
答案
答案 如图,初速度为v0的平抛运动,经过时间t后,其水平分速度vx=v0,竖直分速度vy=gt.
根据运动的合成规律可知,小球在这个时刻的速度(即合速度)大小
设这个时刻小球的速度与水平方向的夹角为θ,则有tan θ=
(3)以抛出时刻为计时起点,求t时刻小球的位移大小和方向.
答案
答案 如图,水平方向:x=v0t
竖直方向:y=
合位移:
合位移方向:tan α= (α表示合位移方向与水平方向之间的夹角).
知识深化
2.研究平抛运动的一般思路