高中物理 第五章《平抛运动》学案新人教版必修2.docx

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高中物理第五章《平抛运动》学案新人教版必修2

高中物理第五章《平抛运动》学案（新人教版）必修2

5、2平抛运动学案

【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，加速度为g。

2、知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

3、能应用平抛运动的规律解决实际问题、掌握研究平抛运动的一般方法。

【重点难点】

、平抛运动的特点和规律及用平抛运动规律去解答有关问题

【课前预习】

1、平抛运动：

2、受力特点：

；加速度为：

______________、3、运动规律：

（1）、水平方向：

；公式为：

____________

（2）、竖直方向：

；公式为：

____________（3）、瞬时速度：

V=______________（4）、V与V0的夹角：

tanq=______________θYXV0O（5）、总位移：

S=（6）、物体运动到某一位置（X0、Y0）时的速度的反向延长线与X轴交点的坐标值为：

_______________________________（7）、物体运动到某一位置时，速度偏转角的正切与此刻位移与X轴之间夹角正切的比值为：

___________________注意：

已知V0、Vy、V、x、y、S、q、t八个物理量中任意两个，可以求出其它六个。

（8）、平抛运动是一种曲线运动。

[探究与生成][问题1]如何理解平抛运动的分析方法：

[教师点拨]用运动合成和分解方法研究平抛运动，要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动、其运动规律有两部分：

一部分是速度规律，一部分是位移规律、对具体的平抛运动，关键是分析出问题是与位移规律有关还是与速度规律有关。

例1小球从空中以某一初速度水平抛出，落地前1s时刻，速度方向与水平方向夹角为30，落地时速度方向与水平方向夹角为60，g取10m/s

2、求小球在空中的运动时间及抛出的初速度、解析　如右图所示，作出平抛运动轨迹上该两时刻的速度分解图，设小球初速度为v0，其在空中的运动时间为t，则由图示直角三角形关系得tan30＝，tan60＝，将有关数字代入即可求得t＝

1、5s，v0＝5m/s、答案　

1、5s　5m/s方法总结处理平抛运动的基本方法就是化曲为直，要画出运动的示意图，依据平行四边形定则和几何关系求解、拓展与分享:

讨论：

（1）

是否在所有的曲线运动情况下都是化曲为直？

（2）

在平抛运动中物体飞行的时间由什么决定？

水平射程由什么决定？

[问题2]平抛运动的速度变化和重要推论

[教师点拨]①水平方向分速度保持vx=v0、②竖直方向，加速度恒为g,速度vy=gt,从抛出点起，每隔Δt时间的速度的矢量关系如图所示、这一矢量关系有两个特点：

（1）任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0;

（2）任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下，且Δv=Δvy=gΔt、推论1：

做平抛运动的物体在任一时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹www、ks5uZZZ角为α，则tanθ＝2tanα、推论2：

平抛运动的物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半，如图中A点和B点所示、

【例2】

如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。

物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足

A、tanφ=sinθ

B、tanφ=cosθ

C、tanφ=tanθ

D、tanφ=2tanθ答案：

D解析：

竖直速度与水平速度之比为：

tanφ=，竖直位移与水平位移之比为：

tanθ=，故tanφ=2tanθ，D正确。

【例3】

作平抛运动的物体，在落地前的最后1s内，其速度方向由跟竖直方向成600角变为跟竖直方向成450角，求:

物体抛出时的速度和高度分别是多少？

解析一:

设平抛运动的初速度为v0，运动时间为t，则经过（t一1）s时vy＝g（t一1），tan300＝经过ts时：

vy＝gt，tan450＝,∴,V0=gt/tan450＝

23、2m/s、H＝gt2＝

27、5m、解析二：

此题如果用结论解题更简单、ΔV＝gΔt=

9、8m/s、又有V0cot450一v0cot600=ΔV，解得V0=

23、2m/s，H=vy2/2g＝

27、5m、说明:

此题如果画出最后1s初、末速度的矢量图，做起来更直观、[问题3]平抛运动的拓展与分享（类平抛运动）教师点拨]运用运动分解的方法来解决曲线运动问题，就是分析好两个分运动，根据分运动的运动性质，选择合适的运动学公式求解

【例4】

如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度、解析：

物块在垂直于斜面方向没有运动，物块沿斜面方向上的曲线运动可分解为水平方向初速度v0的匀速直线运动和沿斜面向下初速度为零的匀加速运动、在沿斜面方向上mgsinθ=ma加a加＝gsinθ………①，水平方向上的位移s=a=v0t……②，沿斜面向下的位移y=b=a加t2……③，由①②③得v0＝a

【课堂练习】

1、关于平抛运动，下列说法中正确的是（）

A、平抛运动是匀变速运动

B、平抛运动是变加速运动

C、任意两段时间内加速度相同

D、任意两段相等时间内速度变化相同

2、物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的（）

A、速度的增量

B、加速度

C、位移

D、平均速率

3、从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，下面说法正确的是（）

A、速度大的先着地

B、质量大的先着地

C、两个石子同时着地

D、题中未给出具体数据，因而无法判断AB

4、如图所示，小球自A点以某一初速做平抛运动，飞行一段时间后垂直打在斜面上的B点，已知

A、B两点水平距离为8米，=300，求

A、B间的高度差。

2βV0V0

15、两同高度斜面，倾角分别为α、β小球

1、2分别由斜面顶端以相同水平速度V0抛出（如图），假设两球能落在斜面上，则：

①飞行时间之比②水平位移之比●练案●当堂检测A组

1、平抛物体的运动可以看成（

）

A、水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成

B、水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成

C、水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成

D、水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成

2、如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两出点水平距离相等的P点。

若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）

A、ta>tb,va

B、ta>tb,va>vb

C、ta

D、ta>tb,va>vb

3、在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。

若不计空气阻力，则（）

A、垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定

B、垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定

C、垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定

D、垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定

4、一个物体以速度V0水平抛出，落地速度为V，则运动时间为：

（）

A、

B、

C、

D、Pv0AQθQ

5、如图在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0水平抛出一小球，落在斜面上的某一点B处，设空气阻力不计，求

（1）小球从A运动到B处所需的时间；

（2）从抛出开始计时，经过多长时间小球离斜面的距离达到最大？

B组

1、飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，不计空气阻力，在以后的运动中（均没有落到地面之前），关于A球与B球的相对位置关系，正确的是（）

A、A球在B球的前下方

B、A球在B球的后下方

C、A球在B球的正下方，两球间的距离保持不变

D、A球在B球的正下方，两球间的距离逐渐增大

2、如图所示，光滑水平桌面上，一小球以速度v向右匀速运动，当它经过靠近桌边的竖直木板ad边前方时，木板开始作自由落体运动。

若木板开始运动时，cd边与桌面相齐，则小球在木板上的投影轨迹是（）图hv1v2图3甲乙

3、甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图3所示，将甲、乙两球分别以速度v1和v2水平抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）

A、同时抛出，且v1＜v2

B、甲迟抛出，且v1＞v2

C、甲先抛出，且v1＞v2

D、甲先抛出，且v1＜v

24、决定一个平抛运动总时间的因素是（）A抛出的初速度B抛出时的竖直高度C抛出时的高度和初速度D物体的重力、高度和初速度

5、在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车经过空中最高点后在对岸着地。

已知汽车从最高点至着地点经历时间约为0、8s，两点间的水平距离为30m，忽略空气阻力，则汽车在最高点时速度约为m/s，最高点与着地点间的高度差约为m。

6、如图所示，以

9、8m/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为300的斜面上，则物体飞行的时间是多少？

3007、排球场总长18m，网高

2、25m，如图所示，设对方飞来一球，刚好在3m线正上方被我方运动员后排强攻击回。

假设排球被击回的初速度方向是水平的，那么可认为排球被击回时做平抛运动。

（g取10m/s2）

（1）若击球的高度h＝

2、5m，球击回的水平速度与底线垂直，球既不能触网又不出底线，则球被击回的水平速度在什么范围内？

（2）若运动员仍从3m线处起跳，起跳高度h满足一定条件时，会出现无论球的水平初速多大都是触网或越界，试求h满足的条件。

5、2

【参考答案】

【课前预习】

一、将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫平抛运动。

二、只受重力；加速度为重力加速度g

三、1、在水平方向上将做匀速直线运动，vx=v0x=v0t，

2、在竖直方向上物体做自由落体运动vy=gty＝gt2。

（1）

1:

3:

5:

7、。

。

。

。

2n-1

（2）

3、vy=gt

4、vy/v0

5、=

6、（X0/

2、0）

7、2

8、匀变速

【课堂练习】

1ACD2AB3C445tanB:

tanatanB:

tanaA组

1、D

2、BD

3、ACD

4、A

5、与竖直方向夹角37，风速3m/sθBAV0V0Vy1解析：

（1）小球做平抛运动，同时受到斜面体的限制，设从小球从A运动到B处所需的时间为t,则：

水平位移为x=V0t竖直位移为y=,由数学关系得到:

（2）从抛出开始计时，经过t1时间小球离斜面的距离达到最大,当小球的速度与斜面平行时，小球离斜面的距离达到最大。

因Vy1=gt1=V0tanθ,所以B组1D解析：

设A运动时间为t，则B运动时间为t-1，由hA=gt2/2，hB=g（t－1）2/2，AB间的距离△h=hA－hB＝gt2/2－g（t－1）2/2＝g（2t－1）/2，可见距离△h随着t的增加而增加，应选D。

2B解析：

投影在水平方向做匀速运动，在竖直方向上，小球相对木板做向上的匀加速运动，轨迹凹向加速度方向，所以投影的轨迹为B。

3D解析：

相遇时，甲球运动的时间大于乙球，故甲球先抛出，水平方向两球的位移相等故乙球初速度大于甲球的初速度

4、B

5、

37、5

3、2

6、t=s7

【解析】

（1）球以vl速度被击回，球正好落在底线上，则t1＝，vl=s/t1将s=12m，h＝

2、5m代入得v1=；球以v2速度被击回，球正好触网，t2＝，v2=s//t2将h/=（

2、5－

2、25）m＝0、25m，s/＝3m代入得v2=。

故球被击目的速度范围是＜v≤。

（2）若h较小，如果击球速度大，会出界，如果击球速度小则会融网，临界情况是球刚好从球网上过去，落地时又刚好压底线，则=，s、s/的数值同

（1）中的值，h/＝h－

2、25（m），由此得h＝

2、4m故若h＜

2、4m，无论击球的速度多大，球总是触网或出界。