拋體運動教案教師用

1、 拋體運動制作人：江老師知識導(dǎo)              一、平拋運動 1、定義：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運動，叫做平拋運動。 舉例：用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度離開桌面，小球所做的運動就是平拋運動，并且我們看見它做的是曲線運動。分析：平拋運動為什么是曲線運動？（因為物體受到與速度方向成角度的重力作用） 2、平拋運動的特點:a.豎直的重力與速度方向有夾角，作曲線運動。b.水平方向不受外力作

2、用，是勻速運動，速度為V0。c.豎直方向受重力作用，沒有初速度，加速度為重力加速度g，是自由落體運動?？偨Y(jié)：做平拋運動的物體，在水平方向上由于不受力，將做勻速直線運動；在豎直方向上物體的初速度為0，且只受到重力作用，物體做自由落體運動。加速度等于g3.平拋運動的規(guī)律 a.拋出后t 秒末的速度以拋出點為坐標原點，水平方向為x軸（正方向和初速度v0的方向相同），豎直方向為y軸，正方向向下，則:水平分速度：VxV0豎直分速度：Vygt合速度： b.平拋運動的物體在任一時刻t的位置坐標以拋出點為坐標原點，水平方向為x軸（正方向和初速度v0的方向相同），豎直方向為y軸，正方向向下，則:水平位移：x=V0

3、t豎直位移：合位移： 運用該公式我們可以求得物體在任意時刻的坐標并找到物體所在的位置，然后用平滑曲線把這些點連起來，就得到平拋運動的軌跡，這個軌跡是一條拋物線。4.平拋運動中幾個重要的結(jié)論：A物體由一定高度做平拋運動，其運動時間由下落高度決定，與初速度無關(guān)由公式?？傻?,落地點距拋出點的水平距離由水平速度和下落時間共同決定。B平拋運動中以拋出點0為坐標原點的坐標系中任一點P(x、y )的速度方向與豎直方向的夾角為，則；其速度的反向延長線交于x軸的處。例題精選：例1.如圖（結(jié)合課件），樹枝上的一只松鼠看到一個獵人正用槍對準它，為了逃脫即將來臨的厄運，它想讓自己落到地面上逃走。但是就在它掉離樹枝的

4、瞬間子彈恰好射出槍口，問松鼠能逃脫厄運嗎?答：不能。因子彈和松鼠在豎直方向都是自由落體運動，豎直方向的位移總是相同的，所以只要在子彈的射程內(nèi)，就一定能射中松鼠，松鼠在劫難逃。例2.一艘敵艦正以V112m/s的速度逃跑，飛機在320m高空以V2105m/s的速度同向追擊。為擊中敵艦，應(yīng)提前投彈。求飛機投彈時，沿水平方向它與敵艦之間的距離多大？若投彈后飛機仍以原速度飛行，在炸彈擊中敵艦時，飛機與敵艦的位置關(guān)系如何？ 解：飛機投彈時，沿水平方向它與敵艦之間的距離位744m，由于飛機和炸彈在水平方向的速度相等，所以在炸彈擊中敵艦時飛機在敵艦正上方。*例3.平拋一物體，當拋出1秒后它的速度與水平方向成4

5、5o角，落地時速度方向與水平方向成60o角。（ g取10 m/s2 ）（1）求物體的初速度； （2）物體下落的高度。( 答案：v0=10m/s h=15m )例4世界上第一顆原子彈爆炸時，物理學(xué)家恩里科·費米把事先準備好的碎紙片從頭頂上方釋放，碎紙片被吹落到他身后約2 m處。由此，費米推算出那枚原子彈的威力相當于1萬噸TNT炸藥。假設(shè)紙片是從1.8m高處釋放。請你估算當時的風(fēng)速是多少？ 解答 將紙片看作近似做平拋運動 根據(jù)豎直方向的分運動為自由落體運動 落地時間為 水平方向作勻速直線運動，速度 水平速度即為風(fēng)速 v =3.3m/s 例5以速度水平拋出一個小球，如果從拋出到某時刻小球的

6、豎直分位移與水平分位移大小相等，以下判斷正確的是（ ）A.此時小球的豎直分速度大小等于水平分速度大小 B此時小球的速度大小為 C小球運動的時間為 D、此時小球的速度方向與位移方向相同 解答 C例6將一個質(zhì)量為2.0kg的小球從離地面15m高的地方水平拋出，拋出時小球的速度為10m/s，忽略空氣阻力，取g=10m/s2.求：（1） 人拋出小球時做了多少功？（2） 小球落地時的速度大小是多少？解：（1）由于人拋球時不是恒力，而是瞬間力，所以人拋球時對球做的功只能由動能定理來求，故人拋球時做的功是W mv2=×2×102J=100J (2)方法1：方法2：綜合法由于空氣阻力可以忽

7、略，所以機械能守恒，選取地面為參考平面，根據(jù)機械能守恒定律，得：mgh+mv02=mv2 故小落地時的速度大小是：v=m/s=20m/s 二、研究平拋運動的實驗【目的和要求】1、 指出平拋物體的運動軌跡。2、 求出平拋物體的初速度?！緝x器和器材】斜槽、坐標紙、圖釘、木板、鉛筆、小球和刻度尺【實驗原理】平拋運動可看作水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合成則令小球做平拋運動，利用追蹤法逐點描出小球運動的軌跡，建立坐標系，測量出x、y，再利用公式求，求出平拋物體的初速度.【實驗方法和步驟】1.將固定有斜槽的木板放在實驗桌上，檢查調(diào)節(jié)斜槽末端至水平，檢查木板是否水平. 2.用圖釘把坐標紙

8、釘在豎直的木板上，固定時用重垂線檢查坐標紙的豎線應(yīng)在豎直方向，選擇斜槽末端所在的點為坐標原點，從坐標原點O畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸。3.使小球從斜槽的某一固定位置自由滑下，由O點開始做平拋運動。4.先用眼睛粗略地確定做平拋運動的小球在某一x值處的y值，然后用鉛筆較準確地確定小球通過的位置，并在坐標紙上記下這一點. 以后依次改變x值，用同樣的方法確定其他各點的位置， 要注意每次都使小球從斜槽上同一位置開始由靜止運動. （可用散光機連續(xù)高頻拍攝出軌跡）【注意事項】1.保證斜槽末端點的切線水平，方木板豎直且與小球下落的平面平行，并使小球運動時靠近木板，但不接觸。2.小球每次都從斜槽上同一位

9、置由靜止?jié)L下。3.小球做平拋運動的起點不是槽口的端點，應(yīng)是小球在槽口時，球的重心在木板上的水平投影點。4.小球在斜槽上開始滾下的位置要適當，以便使小球運動的軌跡由木板的左上角到右下角。5.要選取距O點遠些的點來計算小球的初速度，這樣可減小誤差?！緮?shù)據(jù)處理】取下坐標紙，根據(jù)記下的一系列位置，用平滑曲線畫出小球做平拋運動的軌跡，在軌跡上選取幾個不同的點，測出它們的橫坐標x和縱坐標y，利用公式求出小球做平拋運動的初速度 ,最后求初速度的平均值。1、在“研究平拋運動”的實驗中，應(yīng)注意如下三點：在安裝斜槽軌道時，應(yīng)注意軌道末端切線方向水平在多次從靜止開始釋放小球時，應(yīng)注意每次都從同一位置釋放在紙上記錄下

10、斜槽軌道的末端O點后，需建立以O(shè)點為原點的坐標系，這時首先利用重垂線，_畫出過O點豎直線2、在“研究平拋物體運動”的實驗中，為了正確描出小球的平拋運動的軌跡，在固定弧形槽時，應(yīng)注意使_槽口水平_實驗時每次使小球下滾時都應(yīng)注意從同一高度滾下記錄紙上的豎直線要利用重垂線畫出。三、其它拋體運動：1.豎直上拋運動定義：物體以某一初速度沿豎直方向拋出（不考慮空氣阻力），物體只在重力作用下所做的運動,叫做豎直上拋運動。特征：a.具有豎直向上的初速度b.加速度始終為重力加速度g的勻變速運動，可分為上拋時的勻減速運動和下落時的自由落體運動的兩過程。C.上升和下落兩過程所用的時間相等d.只受重力作用且受力方向與

11、初速度方向相反，機械能守恒。2斜拋運動定義：斜拋運動是將物體以一定的初速度和與水平方向成一定角度拋出,在重力作用下,物體作勻變速曲線運動,它的運動軌跡是拋物線,這種運動叫做“斜拋運動”。屬勻變速運動。特性:a.斜拋運動的軌跡是拋物線 b.斜拋運動的加速度是重力加速度，所以斜拋運動是勻變速運動 c.斜拋運動具有對稱性 d.只受重力作用，機械能守恒例題精選：例1.物體做豎直上拋運動時，下列說法中正確的是（ ）A將物體以一定初速度豎直向上拋出，且不計空氣阻力，則其運動為豎直上拋運動B做豎直上拋運動的物體，其加速度與物體重力有關(guān)，重力越大的物體，加速度越小C豎直上拋運動的物體達到最高點時速度為零，加速

12、度為零，處于平衡狀態(tài)D豎直上拋運動過程中，其速度和加速度的方向都可改變例2.關(guān)于斜拋運動，下列說法中正確的是（ ）A斜拋運動是曲線運動 B斜拋運動是直線運動C斜拋運動的初速度是水平的 D斜拋運動的加速度是恒定的例3一個物體由地面開始做斜拋運動（不計空氣阻力），在從拋出到落回地面的過程中，下列說法正確的是： A物體的加速度不斷變化B物體的速度不斷減少C物體達到最高點時速度沿水平方向D物體達到最高點時速度等于零例4.關(guān)于斜拋運動，下列說法正確的是 A是勻變速曲線運動B水平方向的分運動是平拋運動C是非勻變速運動D豎直方向的分運動是勻速直線運動例5斜向上方拋出一物體，運動到最高點時，速度 （ ） A為

13、零 B達到最大值 C一定不為零 D無法確定例6豎直上拋運動可以看成向上的勻速直線運動和向下的自由落體運動的合運動，那么（ ）A.當這兩個分運動的合位移為零時，物體達到最高點；B.當這兩個分運動的合速度為零時，物體落回拋出點；C.當向上的勻速直線運動的速率大于向下的自由落體運動的速率時，物體向上運動；D.當向上的勻速直線運動的速率小于向下的自由落體運動的速率時，物體一定在拋出點之下。鞏固訓(xùn)練：一、選擇題1. 做平拋運動的物體，每秒的速度增量總是（）.大小相等，方向相同.大小不等，方向不同.大小相等，方向不同.大小不等，方向相同2. 在高空勻速水平飛行的飛機，每隔1s投放一物體，則（）.這些物體落

14、地前排列在一條豎直線上.這些物體都落在地同上的同一點.這些物體落地時速度大小和方向都相同.相鄰物體在空中距離保持不變3. 從高h處以水平速度v0拋出一物體，物體落地速度方向與水平地面夾角最大的時候，h與v0的取值應(yīng)為下列四組中的（）.h30m，v010m/s.h30m，v030m/s.h50m，v030m/s.h50m，v010m/s4. 對于一個做平拋運動的物體，它在從拋出開始的四段連續(xù)相等的時間內(nèi)，在水平方向和豎直方向的位移之比，下列說法正確的是（ ）.1:2:3:4；1:4:9:16 .1:3:5:7；1:1:1:1 .1:1:1:1；1:3:5:7 .1:4:9:16；1:2:3:45

15、. 在用描跡法研究平拋物體的運動的實驗中，讓小球依次沿同一軌道運動，通過描點畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能夠準確地描繪出運動的軌跡，下面列出了一些操作要求，你認為正確的選項有（）.通過調(diào)節(jié)，使斜槽的末端保持水平.每次釋放小球的位置必須相同.每次必須由靜止釋放小球.小球運動時不應(yīng)與木板上的坐標紙相接觸.記錄小球位置用的凹槽每次必須嚴格地等距離下降.將球位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線6. 如圖3所示，斜面上有a、b、c、d四個點，abbccd，從a點正上方以速度v水平拋出一個小球，它落在斜面的b點；若小球從以速度2v水平拋出，不計空氣阻力，則它落在斜面上的（ ）.b與c之間某一點

16、.c點圖4.d點.c與d之間某一點7. 平拋物體的運動規(guī)律可以概括為兩點：（1）水平方向做勻速運動；（2）豎直方向做自由落體運動.為了探究平拋物體的運動規(guī)律，可做下面的實驗：如圖4所示，用小錘打擊彈性金屬片，球就水平習(xí)出，同時球被松開，做自由落體運動，無論球的初速度大小如何，也無論兩球開始距地面高度如何，兩球總是同時落到地面，這個實驗（ ）.只能說明上述規(guī)律中的第（1）條 . 只能說明上述規(guī)律中的第（2）條.不能說明上述規(guī)律中的任何一條 .能同時說明上述兩條規(guī)律二、填空題8. 小球在離地面高為h處，以初速度v水平拋出，球從拋出到著地，速度變化量的大小為 ，方向為 9. 如圖5所示，飛機距離地面

17、高500m，水平飛行速度為v1100m/s，追擊一輛速度為v220m/s同向行駛的汽車，欲使投彈擊中汽車，則飛機應(yīng)在距汽車水平距離x m遠處投彈.（g10m/s2）v1v2圖5圖610. 如圖6所示為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中方格的邊長為5cm，如果取g10m/s2,那么（1）閃光頻率是10z.（2）小球運動的水平分速度為m/s.（3）小球經(jīng)過點時速度的大小為m/s.三、計算題11. 、兩小球同時從距地面高為h15m處的同一點拋出，初速度大小均為v010m/s.球豎直向下拋出，球水平拋出，（空氣阻力不計，g取10m/s2）.求：（1）球經(jīng)多長時間落地？（2）球落地時，、兩球間的距

18、離是多少？解：（1）球做豎直下拋運動，由平拋運動規(guī)律可知 聯(lián)立方程解得： （2）球做平拋運動，由平拋運動規(guī)律可知 聯(lián)立方程解得：x10m、y5m此時，球與球的距離為：所以，球經(jīng)1s落地；球落地時，球與球的距離.aL圖812. 跳臺滑雪是勇敢者的運動，它是利用依山勢特別建造的跳臺進行的，運動員穿著專用滑雪板峭帶雪杖在助滑路上取得高速后起跳，在空中飛行一段距離后著陸，這項運動極為壯觀，設(shè)一位運動員由a點沿水平方向躍起，到b點著陸，如圖8所示測得ab間距離40m，山坡傾角300,試計算運動員起跳的速度和他在空中飛行的時間.（不計空氣阻力，g取10m/s2）解：由題意知，運動員起跳后做平拋運動，由平拋運動規(guī)律可知：水平位移xv0tcos 豎直位移ygt2/2sin 題中已知L40m，300聯(lián)立方程解得：，t=2s所以，運動員起跳的速度為，他在空中運動的時間為t=2s.v0圖913. 如圖9所示，與水平面成角將一小球以v02m/s的初速度拋出（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）拋出多長時間小球距水平面最遠？最遠距離為多少？（2）角為多少度時,小球具有最大射程?,最大射程為多少?解：（1）小球拋出后做斜拋運動，以拋出點為坐標原點，水平方