平抛运动新课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,平抛运动,思考,将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，物体将做什么样的运动呢？,v,0,一、平抛运动,1,、定义：物体以一定的初速度沿,水平,方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动。,物体做平抛运动的条件是什么？,平抛运动是,曲线,运动，曲线运动是一种较为复杂的运动，有何办法使研究的问题简单化？,1,、思路,2,、平抛运动是一种什么性质的运动？如何分解平抛运动，猜想各个分运动的规律,曲线运动,直线运动,分解,探究平抛运动,水平方向,的分运 动,探究,1,平抛运动,竖直方向上,分运动是什么？如何证实你的猜想？,探究,2,研究平抛运动的思想方法,运动的分解,将平抛运动分解为竖直方向和水平方向上两个简单的为我们所熟悉的直线运动,化曲为直,水平方向：匀速直线运动（,V,0,）,竖直方向：自由落体运动,平抛运动的运动规律是什么,？,平抛运动的规律：,O,位移规律：,分位移：,合位移：,位移偏转角：,平抛运动的规律：,O,速度规律：,分速度：,合速度：,速度偏转角：,例、从某一高度平抛一物体，当抛出,1s,后它的速度方向与水平方向成,45,角，落地时速度方向与水平方向成,60,角，求：（,g=10m/s,2,）,（,1,）抛出时的速度。,（,2,）落地时的速度。,（,3,）抛出点距地面的高度。,（,4,）水平射程。,h,解,（）,s,时，,v,与水平方向成,，说明,即,（,2,）落地速度,（,3,）落地时速度的竖直分量,（,4,）,例、如图，以,10m/s,的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为,=30,的斜面上，则物体的飞行时间为多少？,30,v,v,0,解：由题意可知，小球做平抛运动，小球到达斜面时与,斜面垂直，则有平抛运动规律得：,竖直方向上小球做自由落体,运动，则有：,解上面方程得：,例、如图所示在倾角为,=30,的斜坡顶端,A,处，沿水平方向以初速度,v,0,=10m/s,抛出一小球，恰好落在斜坡脚的,B,点，求：,（,1,）小球在空中飞行的时间。,（,2,）,AB,间的距离。,A,B,解析：设小球从抛出至落到斜面上的时间为,t,，在这段时间内水平位移分别为：,如图所示，由几何关系知,所以小球的运动时间为,如,图所示，从倾角为,的足够长的斜面顶端,P,以速度,v,0,抛出一个小球，落在斜面上某处,Q,点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角,，若把初速度变为,2,v,0,，则,(,),A,空中的运动时间变为原来的,2,倍,B,夹角,将变大,C,PQ,间距一定大于原来间距的,3,倍,D,夹角,与初速度大小无关,答案：,ACD,斜抛运动,概念：将物体以一定的初速度沿斜上方,(,或斜下方,),抛出，仅在重力的作用下物体所做的运动叫做斜抛运动,性质：斜抛运动是加速度恒为重力加速度,g,的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线,4.,如图所示，,AB,为斜面，,BC,为水平面，从,A,点分别以,v,和,2v,的速度水平抛出两个质量相等的小球，其落点与,A,的水平距离分别是,S,1,、,S,2,，不计空气阻力，则,S,1,、,S,2,之比可能是：（）,1,：,1.5 B.1,：,3 C.1,：,4 D.2,：,5 E.2,：,9,A,B,C,平抛运动中的临界问题,如图所示，,AB,为半圆弧,ACB,水平直径，,C,为,ACB,弧的中点，,AB=1.5m,，从,A,点平抛出一小球，小球下落,0.3s,后落到,ACB,上，则小球抛出的初速度,V,0,为,(),A,0.5m/s B,1.5m/s,C,3m/s D,4.5m/s,A D,如图所示，排球场总长为,18,m,，设球网高度为,2,m,，运动员站在网前,3,m,处正对球网跳起将球水平击出,.,(1),若击球高度为,2.5,m,，为使球既不触网又不出界，求水平击球的速度范围；,(2),当击球点的高度为何值时，无论水平击球的速度多大，球不是触网就是越界？,2m,3m,18m,v,0,h,0,H,9m,x,1,x,2,v,0,h,H,x,1,x,2,AD,AD,15.,如图所示，,AB,为斜面，倾角为,30,0,，小球从,A,点以初速度,V,0,水平抛出，恰好落在,B,点。求,:,（,1,）,AB,间的距离,（,2,）物体在空中飞行的时间,（,3,）从抛出开始经多长时间小球与斜面间的距离最大？最大距离是多少？,A,V,0,B,30,0,如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体,A,的受力情况是,(,),A,绳子的拉力大于,A,的重力,B,绳子的拉力等于,A,的重力,C,绳子的拉力小于,A,的重力,D,拉力先大于重力，后变为小于重力,解析：,车水平向右的速度,(,也就是绳子末端的运动速度,),为合速度，它的两个分速度,v,1,、,v,2,如图,10,所示，其中,v,2,就是拉动绳子的速度，它等于,A,上升的速度,由图得，,v,A,v,2,v,cos,小车匀速向右运动的过程中，,逐渐变小，知,v,A,逐渐变大，,故,A,做加速运动，由,A,的受力及,牛顿第二定律知绳的拉力大于,A,的重力,答案：,A,图,10,3,实验：研究平抛运动,1,实验目的,(1),描绘平抛运动的运动轨迹；,(2),探究平抛物体的水平方向的运动规律,2,实验器材和装置,斜槽、白纸、图钉、木板、小球、重锤线、铅笔和刻度尺,3,实验步骤,(1),安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板上左上角固定斜槽，可用随遇平衡法,调整斜槽末端切线水平，即将小球轻放在斜槽末端的水平轨道任一位置都能静止,，表明斜槽已调好,(2),调整木板：,用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，,并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近，固定好木板,(3),确定坐标轴：把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时,球心在木板上的水平投影点,O,，,O,即为坐标原点,，再利用重锤线在纸上画出通过,O,点的竖直线，即竖直轴,y,.,(4),确定小球释放点：选择一个小球在斜槽上合适的位置释放，使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角，重复几次，目测轨迹，确定小球释放点,(5),描绘运动轨迹：让小球由斜槽的释放点自由滑下，并由,O,点开始做平抛运动，在坐标纸上记下这一点，以后依次改变,x,的值，用同样的方法确定其他各点的位置取下坐标纸用平滑的曲线把这些点连接起来，就得小球做平抛运动的轨迹,4,实验注意事项,(1),应保持斜槽末端的,切线水平,，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触,(2),小球每次必须从,斜槽上同一位置无初速度滚下,在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差,(3),坐标原点,(,小球做平抛运动的起点,),不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点,(4),计算初速度时，要在平抛轨迹上选取距,O,点远些的点进行，这样可以使结果更准确,5,水平方向上运动规律的确定,(1),根据平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动及自由落体下落高度与运动时间,t,的关系得,h,gt,2,.,1,判断平抛运动的轨迹是不是抛物线,在,x,轴上作出等距离的几个点,A,1,、,A,2,、,A,3,把线段,OA,1,的长度记为,l,，那么,OA,2,2,l,、,OA,3,3,l,由,A,1,、,A,2,、,A,3,向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为,M,1,、,M,2,、,M,3,如果轨迹的确是一条抛物线，,M,1,、,M,2,、,M,3,各点的,y,坐标与,x,坐标间的关系应该具有,y,ax,2,的形式,(,a,是一个待定的常量,),用刻度尺测量某点的,x,、,y,两个坐标，代入,y,ax,2,中求出常量,a,(,例如,a,0.23,，可以不写单位,),，于是知道了代表这个轨迹的一个可能的关系式,(,即,y,0.23,x,2,),测量其他几个点的,x,、,y,坐标，看是否满足,y,0.23,x,2,.,如果在误差允许范围内上式成立，即可确定抛体的轨迹是一条抛物线,2,计算平抛物体的初速度,在后面介绍的几种方法中，如果要求不太高，可以忽略空气阻力的作用这样，抛体在竖直方向只受到重力的作用，因此它的加速度是常量，等于,g,，它的,y,坐标的变化符合匀加速运动的规律：,y,gt,2,.,于是，测量某点的下落距离，例如在,M,3,点的下落距离,y,3,(,如图,5,3,3),，根据这个数据就可以算出抛体下落到这点所用的时间,t,3,.,再测出,M,3,点对应的横坐标,x3,，根据,x,3,v,0,t,3,就可以得到抛体的初速度,v,0,x,3,3,其他获得平抛运动轨迹的方法,(1),喷水法,如图,5,3,4,，倒置的饮料瓶内装着水，瓶塞内插着两根两端开口的细管，其中一根弯成水平，加上一个很细的喷嘴,水从喷嘴中射出，在空中形成弯曲的细水柱，它显示了平抛运动的轨迹将它描在背后的纸上，进行分析处理,(2),频闪照相法,用数码照相机可记录下平抛运动的轨迹,由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的，只要测量相邻两照片上小球的水平位移，就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点,练习,.,如图为一小球作平抛运动的频闪照片的一部分。图中背景方格的边长均为,5cm,。如果,g,取,10m/s,2,，,求：（,1,）则闪光的时间间隔是多少？,（,2,）平抛初速度是多少？,