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课堂设计高中物理 1.4 *抛运动课件 粤教版必修2

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学案 4 *抛运动 [学*目标定位] 1.知道*抛运动的概念及特点,会用运动的合成与分解的方法 分析*抛运动. 2.理解*抛运动可以看作是水*方向上的匀速直线运动与竖直 方向上的自由落体运动的合运动,且这两个分运动互不影响. 3.知道*抛运动的规律,并能运用规律解答相关问题. 1.当物体所受合外力为零或合外力的方向与速度方向在同一直线 上时,物体做 直线 运动.当合外力不为零且合外力的方向与 速度方向不在同一直线上时,物体做 曲线 运动. 2.对于速度、位移、加速度和力等矢量的合成与分解都遵循 *行四边形 定则.分运动与合运动具有两个最重要的性质: 等时性和独立性,因此,对于曲线运动,我们可以通过研究 分运动的性质来研究合运动. 3.匀变速直线运动的主要公式有:vt= v0+at ,s= v0t+12at2 , vt 2-v0 2= 2as ; v =st=v0+2 vt. 4.将物体用一定的初速度沿 水* 方向抛出,仅在重力 作用下物 体所做的运动叫做*抛运动. 5.*抛运动在水*方向的分运动是 匀速直线 运动,在竖直方向 的分运动是 自由落体 运动. 6.*抛运动的规律 (1)物体在任意时刻 t 的位置坐标:x= v0t ,y= 12gt2 . vy (2)物体在任意时刻 t 的速度 v= vx 2+vy 2,方向 tan θ= vx , 其中 vx= v0 ,vy= gt ,θ 是 v 与 x 轴的夹角. 一、*抛运动的分解 [问题设计] 1.以一定速度从水*桌面上滑落的小球的运动轨迹有何特点? 忽略空气阻力,小球的加速度有何特点? 答案 小球的运动轨迹是曲线.小球只受重力作用,故加 速度为 g,方向竖直向下. 2.仔细分析教材中的实验与探究,对小球在水*方向和竖直方 向的运动规律,你的初步判断是什么?你能用学过的知识论 证吗? 答案 小球在水*方向的运动与匀速直线运动的规律相 同.小球在竖直方向的运动与自由落体运动的规律相同. 水*抛出的物体,在水*方向不受力,在水*方向没有加速 度,所以,物体在水*方向的分运动是匀速直线运动.在竖 直方向,受到重力作用,且初速度为零,所以,物体在竖直 方向的分运动是自由落体运动. [要点提炼] 1.*抛运动的特点: (1)初速度 v0 沿 水* 方向; (2)只受 重力 ; (3)初速度方向与重力方向 垂直 . 2.做*抛运动的物体在水*方向不受力的作用,水*方向做 匀速直线 运动,竖直方向只受 重力 作用,做自由落体运 动.*抛运动是以上两个分运动的合运动. 3.做*抛运动的物体的加速度始终是重力加速度,因此*抛运 动是 匀变速 曲线运动. 二、*抛运动的规律 [问题设计] *抛运动可以分解为水*方向的匀速直线运动和竖直方向的 自由落体运动,研究这种曲线运动,我们可以建立*面直角 坐标系:取抛出点为坐标原点,一坐标轴沿初速度方向,另 一坐标轴沿竖直向下方向.试利用匀速直线运动和自由落体 运动的规律确定物体在 t 时刻的位置坐标和速度 v. 答案 水*方向做匀速直线运动,竖直方 向做自由落体运动 所以 t 时刻的位置坐标为 x=v0t,y=12gt2 t 时刻的水*速度 vx=v0,竖直速度 vy=gt, 所以 t 时刻在 A 点的速度 v= vx 2+vy 2 速度方向用 v 与 x 轴的夹角 θ 表示,即 tan θ=vvxy. [要点提炼] 1.处理*抛运动问题的方法:将*抛运动分解为水*方向和竖直 方向两个方向的分运动. 2.水*方向:物体不受力,ax= 0 ,vx= v0 ,x= v0t . 竖直方向:物体只受重力,ay= g ,vy= gt ,y= 12gt2 . 3.如图 1 所示,合速度的大小 v= vx 2+vy 2,速度 vy 与水*方向夹角 θ 满足 tan θ= vx ,合位移 s= xP 2+yP 2,与水*方向的夹角 α 满足 tan α=xyPP. 图1 4.运动时间 t= 2gh,即*抛物体在空中的飞行时间仅取决于下 落的高度 h,与初速度 v0 无关. [延伸思考] *抛运动的物体在某一点的速度方向和位移方向相同吗? 它们之间有什么关系?请同学分析并推导之. 答案 方向不同.如图所示,tan θ=vv0y=vg0t tan α=yxAA=12vg0tt2=2gvt0=12tan θ 例1 (单选)关于*抛运动,下列说法正确的是 () A.*抛运动是非匀变速运动 B.*抛运动是匀速运动 C.*抛运动是匀变速曲线运动 D.*抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的 解析 *抛运动的物体只受重力作用,产生恒定的加速度,是 匀变速运动,其初速度方向与合外力方向垂直不共线,是曲线 运动,故*抛运动是匀变速曲线运动,A、B错误,C正确; *抛运动可以分解为水*方向的匀速直线运动和竖直方向的自 由落体运动,故落地时的速度是水*方向的分速度和竖直方向 的分速度的合速度,其方向一定与竖直方向(或水*方向)有一 定的夹角,D错误. 答案 C 例 2 (单选)如图 2 所示,气枪水*对准被电磁 铁吸住的钢球,并在气枪子弹射出枪口的同 时,电磁铁的电路恰好断开,被释放的钢球自 图2 由下落,若不计空气阻力,则 () A.子弹总是打在钢球的上方 B.子弹总是打在钢球的下方 C.只有在气枪离电磁铁为一特定距离时,子弹才能击中下 落的钢球 D.只要气枪离电磁铁的距离在子弹的射程之内,子弹一定 能击中下落的钢球 解析 子弹离开气枪后做*抛运动,在竖直方向上子弹和钢球 都做自由落体运动.设子弹的初速度为v0,气枪与钢球的水* 距离为x,则只要气枪离电磁铁的距离在子弹的射程之内,经 过时间t=vx0,子弹正好击中下落的钢球.故选D. 答案 D 例 3 一小球以初速度 v0 水*抛出,落地时速度为 vt,阻力不计.求: (1)小球在空中飞行的时间;(2)抛出点离地面



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