2022-2023年度 名師 《平拋運動》學案

1、PAGE11課時3拋體運動的規(guī)律學海導航學海導航1會從理論上分析平拋運動水平方向和豎直方向的運動特點。2掌握平拋運動水平坐標和豎直方向的坐標隨時間變化的規(guī)律，并會用這些規(guī)律解答有關問題。3掌握平拋運動水平分速度和豎直分速度隨時間變化的規(guī)律，并會用這些規(guī)律解答有關問題。學習探究學習探究自主學習1根據(jù)牛頓第二定律和公式，可推導出平拋運動的水平分位移和豎直分位移隨時間變化的規(guī)律。2根據(jù)牛頓第二定律和公式，可推導出平拋運動的水平速度和豎直速度隨時間變化的規(guī)律。3探究斜拋運動的水平方向分運動。4研究平拋運動的位置隨時間變化的規(guī)律時，應該建立一個坐標原點在坐標系。5由平拋運動的水平坐標和豎直坐標隨時間的變

2、化規(guī)律導出平拋運動的運動軌跡。新知探究一、平拋物體的位置1研究的方法和分析思路（1）坐標系的建立：以拋出點為，以水平拋出的方向為軸的方向，以豎直向下的方向為軸的正方向。（2）水平方向上的受力情況及運動情況：由于小球在平拋運動過程只受作用，小球在水平方向不受力的作用，故水平方向沒有，水平方向的分速度v0保持不變。（3）豎直方向上的受力情況及運動情況：在豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律，小球在重力的作用下產(chǎn)生的加速度為，而在豎直方向上的初速度為。2位置的確定（1）水平坐標：由于水平方向的分速度保持v0不變，運動中小球的水平坐標隨時間變化的規(guī)律是=。（2）豎直坐標：小球在豎直方向產(chǎn)生的加速度為，豎直方向初

3、速度為，根據(jù)運動學的規(guī)律，小球在豎直方向的坐標隨時間變化的規(guī)律是y=。二、平拋物體的速度初速度為v0的平拋運動，水平方向受力為零，故在時刻t的水平分速度v=。2豎直分速度平拋運動的豎直初速度為，豎直方向只受重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度為重力加速度，由運動學公式可知，豎直分速度vy=。三、平拋運動的軌跡=v0t，豎直方向坐標為，聯(lián)立這兩個式子消去t，可得到平拋物體的軌跡方程：y=。式中、都是與、y無關的常量，這正是初中數(shù)學中的函數(shù)的圖象，是一條線。即平拋物體運動的軌跡是一條線。2進一步的拓展斜拋運動（1）斜上拋運動的受力情況：在水平方向上不受力，加速度是；在豎直方向只受，加速度大小為。（2

4、）斜上拋物體的初速度為v0，與水平方向間的夾角為，則此速度沿水平方向的分量v=，vy=。（3）求解斜上拋運動的方法：水平方向為運動；豎直方向為初速度為的勻速直線運動，加速度a=。3合速度（1）大小：若知v和vy的值，按照數(shù)學上的定理，可求得t時刻平拋運動速度大小vt=。（2）方向：根據(jù)v和vy的值，按照三角函數(shù)知識，可求得t時刻瞬時速度的方向跟水平方向夾角的正切值tan=。例題精析【例題1】在490m的高空，以240m/s的速度水平飛行的轟炸機追擊一魚雷艇，該艇正以25m/s的速度與飛機同方向行駛。飛機應在魚雷后面多遠處投下炸彈，才能擊中該艇（g取9.8m/s2）解析：【訓練1】一個物體以速度

5、v水平拋出，不計空氣阻力，經(jīng)過時間t擊中豎直墻壁，求這段時間內(nèi)物體通過的位移大小和擊中墻壁時的速度方向?！纠}2】以9.8m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角=30的斜面上，則物體飛行的時間是多少（g取9.8m/s2）解析：【訓練2】一個物體以速度v水平拋出，不計空氣阻力，落地時速度方向與水平地面的夾角為，求平拋運動的時間和拋出時的高度。自我測評1從理論上對拋體運動規(guī)律的分析，下列說法正確的是（）自我測評A拋體運動的物體只受到重力的作用，故質(zhì)量不同的物體做拋體運動的加速度不一樣B拋體運動的物體在水平方向所受外力為零，故在水平方向沒有加速度C同一個物體做斜拋運動和平拋運動

6、時的受力情況不一樣，所以軌跡不一樣D不同物體做拋體運動時的合力可能不同，但它們做拋體運功的加速度一樣2對平拋運動，由下列條件可以確定物體初速度的是（）A已知水平位移B已知下落高度C已知落地速度、下落高度D已知全程位移的大小和方向3關于拋體運動的軌跡，正確的是（）A拋體運動的軌跡都是拋物線B拋體運動的軌跡都是反比例曲線C平拋運動的軌跡都是拋物線D平拋運動的軌跡都是反比例曲線的物體，從距地面高度為h處以初速度v0水平拋出，不計空氣阻力，物體在空中運動的水平位移是由下列哪個選項中的物理量決定的（）5如圖5-7所示，將小球從坐標原點沿水平軸o拋出，經(jīng)一段時間到達OQyP0y0圖5-710 C100m2

7、0m10m.20m.30m.40m.50m150m、NOQyP0y0圖5-7在N前150m在N后150m在N正下方，保持4.9m的距離在N正下方距離隨時間增大1m2的加速度在平直軌道上加速行駛，車廂中一乘客把手伸到窗外，從距地面2.5m高處自由釋放一物體，若不計空氣阻力，則物體落地時與乘客的水平距離為（g取10m/s2）（）B0.5mC0.25m拓展提高拓展提高思維升華在解決平拋運動的問題時，將平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，時間相同是兩分運動聯(lián)系的橋梁。綜合實踐與創(chuàng)新11如圖5-8所示，是一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，其中A、B、C是小球不同時刻在照片上的

8、位置，圖中背景方格的邊長為5cm，如果g取10m/s2，則小球初速度為多少？ABC圖5-812如圖5-9所示，一高度為h=0.2m的水平面在A點處與一傾角為=30的斜面連接，一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右運動。求小球從A點運動到地面所需的時間（平面與斜面均光滑，g取10m/s2）。ABC圖5-8Ahv0圖5-9某同學對此題的解法為：小球沿斜面運動，則，由此可求得落地的時間t。問：你同意上述解法嗎若同意，求出所需的時間；若不同意，則說明理由并求出你認為正確的結果。13在距地面高度為1500m處，有一架飛機以v0=360km/h的速度水平勻速飛行，已知投下的小物體在離開飛機后做平拋運動，

9、小物體做平拋運動10s后降落傘自動張開即做勻速運動。為了將這個小物體投到地面某處，應該在距該處水平距離多遠的地方開始投下（g取10m/s2）參考答案自主學習勻速直線運動4拋出點的5新知探究一、1（1）坐標原點y（2）重力加速度（3）重力加速度g零2（1）v0t2g0二、零ggt三、二次拋物拋物2（1）0重力g（2）v0cosv0sin3勻速v0sin減g31勾股（2）vy/v例題精析例題1答案：2150m解析：設從轟炸機上投下炸彈到炸彈落到水面經(jīng)過的時間為t,根據(jù)得：s=10s,在這10s內(nèi)，炸彈與飛機以相同的水平速度飛行，炸彈飛行的水平距離為：1=v1t=24010m=2400m,在這10s

10、內(nèi)，魚雷艇行駛的距離為：2=v2t=2510m=250m。飛機與魚雷艇運動的方向相同，所以飛機應在魚雷艇后面水平距離處投彈，=12=2150m訓練1與水平方向夾角為arctan例題2答案：s解析：平拋物體的運動在水平方向的分運動是勻速直線運動，所以撞在斜面上時，水平方向速度v=9.8m/s，合速度垂直于斜面，即合速度v與v（水平方向）成=60角，如右圖，所以豎直方向速度m/s30vyvv0v30vyvv0v對此題，還可求解物體在落到斜面之前飛過的水平距離和下落的豎直高度：（1）求撞擊點到拋出點的水平距離，根據(jù)以上步驟求出飛行時間t,再根據(jù)平拋物體水平方向做勻速直線運動求水平位移：m（2）求撞擊點到拋出點的豎直高度，根據(jù)以上步驟求出飛行時間t,再根據(jù)平拋物體豎直方向做自由落體運動