高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第三节 平抛运动教课ppt课件

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一 探究平抛运动1．平抛运动：将物体以一定的初速度沿________抛出，仅在________作用下物体所做的运动称为平抛运动。
2．实验：探究平抛运动(1)探究平抛运动竖直分运动的特点①按如图所示将仪器安装好，调节A、B两球等高，且平抛平台水平。②用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。
③分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象。④根据实验现象得出平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。
(2)探究平抛运动水平分运动的特点①按如图所示安装好实验装置，将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上，调节斜槽M末端水平。
②让钢球在斜槽中从某一高度滚下，落在水平放置的可上、下调节的倾斜挡板N上，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。
③把小球平抛运动的抛出点印记在白纸上，取下白纸，以抛出点O为坐标原点，以水平方向为x轴，竖直向下为y轴建立直角坐标系，在小球平抛运动轨迹上选取A、B、C、D四点，使yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16；测出A、B、C、D四点的x坐标值，若xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4，即可知平抛运动的水平分运动为匀速运动。
二 平抛运动的规律1．平抛运动的位移(1)水平方向：x＝________。(2)竖直方向：y＝________。
[判断正误](1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。(　　)(2)所有做平抛运动的物体的加速度都相同。(　　)(3)平抛运动的物体初速度越大，下落得越快。(　　)(4)平抛运动的物体初速度越大，水平位移越大。(　　)
　对平抛运动的理解　如图所示，一人正练习水平投掷飞镖，则：(不计空气阻力)(1)飞镖投出后，其加速度的大小和方向是否变化？提示：(1)加速度为重力加速度g，大小和方向均不变。(2)飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？提示：(2)匀变速运动。
1．物体做平抛运动的条件：物体的初速度v0方向水平，只受重力作用，两个条件缺一不可。2．平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动。3．平抛运动的三个特点(1)理想化特点：物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型，即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力。
(2)匀变速特点：平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，且重力与速度不共线。  (3)速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下，如图所示。
[易错提醒](1)加速度不变的运动为匀变速运动，匀变速运动包括匀变速直线运动和匀变速曲线运动。(2)实际上物体被水平抛出后，只有当空气阻力可以忽略时，才可以看成平抛运动。
　(多选)对于平抛物体的运动，以下说法正确的是(　　)A．做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大B．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变C．平抛物体的运动是匀变速运动D．平抛物体的运动是变加速运动
[解析]　做平抛运动的物体，速度随时间不断增大，但由于只受恒定不变的重力作用，所以加速度是恒定不变的，选项A错误，B正确。平抛运动是加速度恒定不变的曲线运动，所以它是匀变速曲线运动，选项C正确，D错误。
[归纳总结]平抛运动的特点(1)速度特点：平抛运动水平方向的速度不变，竖直方向的速度逐渐增大，故平抛运动的速度大小和方向都不断变化，它是变速运动。(2)轨迹特点：平抛运动的运动轨迹是抛物线，故它是曲线运动。(3)受力特点：做平抛运动的物体只受重力作用，它的合力恒定。(4)加速度特点：平抛运动的加速度为自由落体加速度，恒定不变，它是匀变速运动。
1．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的分速度vy随时间变化规律的图线是图中的(取竖直向下为正方向)(　　)
解析：要依据平抛运动在竖直方向上的分速度vy的大小及方向随时间的变化规律，结合图像的特点进行分析，做出推断。平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，竖直分速度vy＝gt，竖直方向上的分速度vy随时间变化的图线应是过原点的一条倾斜直线，选项D正确。
2．如图所示，在光滑的水平面上有一小球A以初速度v0向左运动，同时刻在它的正上方有一小球B以初速度v0水平向左抛出，并落于C点，忽略空气阻力，则(　　) A．小球A先到达C点　　B．小球B先到达C点C．两球同时到达C点 D．无法确定
解析：小球A在水平面上以v0向左匀速运动，小球B向左做平抛运动，在水平方向上以v0向左做匀速运动，故两球应同时到达C点，故选C。
　平抛运动的规律　用枪水平地射击一个靶子(如图所示)，设子弹从枪口水平射出的瞬时，靶子从静止开始自由下落，子弹能射中靶子吗？为什么？提示：能够射中。子弹做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，相同时间内与靶子下落的高度相同，故能够射中靶子。
[易错提醒](1)研究平抛运动时要先分析物体在水平和竖直两个方向上的运动情况，根据运动的等时性和矢量关系列方程。(2)研究竖直方向的运动时，利用自由落体运动的一些推论会起到事半功倍的效果。
　一个小球以初速度v0水平抛出，落地时速度为vt，重力加速度为g，阻力不计，求：(1)小球在空中飞行的时间；[答案]　见解析
(2)抛出点离地面的高度；[答案]　见解析
(3)水平射程；[答案]　见解析
(4)小球的位移。[答案]　见解析
3.(多选)某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的右侧(如图所示)。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛球时，他可能做出的调整为(　　)A．减小初速度，抛出点高度不变B．增大初速度，抛出点高度不变C．初速度大小不变，降低抛出点高度D．初速度大小不变，提高抛出点高度
4．从离地高80 m处水平抛出一个物体，3 s末物体的速度大小为50 m/s，取g＝10 m/s2。求：(1)物体抛出时的初速度大小；答案：(1)40 m/s　
(2)物体在空中运动的时间；答案：(2)4 s
(3)物体落地时的水平位移大小。答案：(3)160 m解析：(3)物体落地时的水平位移x＝vxt1＝40×4 m＝160 m。
生活中的平抛运动平抛运动规律常与生活及体育运动中的运动相联系，如骑射、球类运动等。足球有球门(正方形)的限制，乒乓球、排球、网球等都有中间网及边界问题，要求球既能过网，又不能出边界等问题；在该类问题中对某一物理量(球速、击球高度等)往往要有一定的范围限制，在解答这类问题时，确定临界状态，画好运动轨迹，是解决问题的关键。
“套圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏，如图所示。假设某小孩和大人站立在线外，某次套圈时他们在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环，并恰好套中前方同一物体。设圆环的运动可以视为平抛运动，则(　　)A．大人抛出的圆环运动的时间较短B．大人应以较小的速度抛出圆环C．小孩抛出的圆环发生的位移较大D．小孩抛出的圆环单位时间内速度的变化量较小
1．做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是(　　)A．大小相等，方向相同　　B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同解析：平抛运动的物体在相等的时间内速度变化量的大小和方向都不变，如图所示，其中Δv＝gΔt，方向竖直向下，故选A。
4.如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，ab为沿水平方向的直径。若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一个小球，小球会击中坑壁上的c点。已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径。