高一物理課件（廣東專用）：第一章 第四節(jié)《平拋運(yùn)動》（粵教必修二）

歡迎進(jìn)入物理課堂 第四節(jié)平拋運(yùn)動 一 平拋運(yùn)動 水平 重力 1 定義 將物體以一定的初速度沿 方向拋出 僅在 作用下物體所做的運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動 重力 2 產(chǎn)生條件 水平方向有初速度 且只受 作用 3 特點(diǎn) 加速度為 的 運(yùn)動 軌跡是拋物線 二 平拋運(yùn)動的分解 g 勻變速曲線 勻速直線 1 運(yùn)動的分解 水平方向上的分運(yùn)動是 運(yùn)動 豎直方向上的分運(yùn)動是 運(yùn)動 自由落體 v0 gt v0t 如圖1 4 1所示 一個(gè)電影替身演員準(zhǔn)備跑過一個(gè)屋頂 然后水平地跳躍并離開屋頂 在下一棟建筑物的屋頂上登陸 為了增加落在下一棟建筑物的屋頂上的可能性 可以有哪些辦法 圖1 4 1 答案 1 增加起跳速度 2 加高左邊屋頂高度 要點(diǎn)1 探究平拋運(yùn)動 1 用平拋儀的實(shí)驗(yàn)探究 1 水平方向分運(yùn)動性質(zhì)的探究 如圖1 4 2 圖1 4 2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 從距離軌道A B出口相同高度 同時(shí)釋放 的小鐵珠 總會在軌道上相遇 現(xiàn)象分析 兩軌道上的小鐵球離開軌道出口時(shí)初速度相同 離開軌道出口在光滑水平軌道上的小鐵珠做勻速直線運(yùn)動 兩小鐵珠相碰 說明在相同的時(shí)間內(nèi)兩小鐵珠的水平位移相同 故軌道A上的小鐵珠拋出后 在水平方向的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動 2 豎直方向分運(yùn)動性質(zhì)的探究 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 從同一高度同時(shí)分別平拋和自由下落的兩個(gè) 小鐵珠 總是相碰 或者同時(shí)到達(dá)DF軌道 現(xiàn)象分析 兩小鐵珠相碰 或同時(shí)達(dá)到DF軌道 說明運(yùn)動時(shí)間相同 平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動是自由落體運(yùn)動 2 頻閃照片的探究 1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 利用頻閃照相儀得到物體做平拋運(yùn)動與自由 落體運(yùn)動對比的頻閃照片如圖1 4 3所示 圖1 4 3 2 現(xiàn)象分析 在豎直方向上 經(jīng)過相等的時(shí)間 落到相同的高度 即在豎直方向上的運(yùn)動是相同的 都是自由落體運(yùn)動 在水平方向上 通過相等的時(shí)間前進(jìn)的距離相同 即水平方向上的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動 3 理論分析 1 水平方向 初速度為v0 物體不受力 即Fx 0 物體 由于慣性而做勻速直線運(yùn)動 2 豎直方向 初速度為零 物體受重力作用 a g 物體 做自由落體運(yùn)動 例1 在研究平拋物體運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)中 用一張印有小方格的紙記錄軌跡 小方格的邊長L 1 6cm 若小球在平拋運(yùn)動途中的幾個(gè)位置如圖1 4 4中的a b c d所示 則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0 用L g表示 其值是 小球在b點(diǎn)的速率為 取兩位有效數(shù)字 g 10m s2 圖1 4 4 1 如圖1 4 5所示 在研究平拋運(yùn)動時(shí) 小球A沿軌道滑下 離開軌道末端 末端水平 時(shí) 撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S 被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落 改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn) 發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A B兩球總是同時(shí)落地 該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球離開軌道后 C A 水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B 水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動C 豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動 D 豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動 圖1 4 5 要點(diǎn)2 平拋運(yùn)動的規(guī)律 如圖1 4 6所示 物體從O點(diǎn)以水平初速度v0拋出 P為經(jīng)過時(shí)間t后軌跡上的一點(diǎn) 位移為s 速度為v 分別為s v與水平方向的夾角 由圖和平拋運(yùn)動的規(guī)律可知 圖1 4 6 1 位移關(guān)系 2 速度關(guān)系 3 加速度 4 軌跡方程 平拋運(yùn)動的軌跡為拋物線 其軌跡方程為 例2 2011年執(zhí)信中學(xué)模擬 如圖1 4 7所示 在同一平臺上的O點(diǎn)水平拋出的三個(gè)物體 分別落到a b c三點(diǎn) 則三個(gè)物體運(yùn)動的初速度va vb vc的關(guān)系和三個(gè)物體運(yùn)動的 時(shí)間ta tb tc的關(guān)系分別是 圖1 4 7 答案 C A va vb vc ta tb tcB vatb tcD va vb vc ta tb tc 2 將甲 乙 丙三個(gè)小球同時(shí)水平拋出后落在同一水平面上 已知甲 乙拋出點(diǎn)的高度相同 乙 丙拋出的速度相同 下列判斷中正確的是 A A 甲和乙一定同時(shí)落地B 乙和丙一定同時(shí)落地C 甲和乙的水平射程一定相同D 乙和丙的水平射程一定相同解析 做平拋運(yùn)動的物體的落地時(shí)間只與落地前的高度有關(guān) 甲和乙拋出點(diǎn)的高度相同 因此它們同時(shí)落地 乙和丙雖然拋出的速度相同 但是它們落地時(shí)間不一定相同 因此水平位移即水平射程不一定相同 例3 平拋一物體 當(dāng)拋出1s后它的速度方向與水平方向的夾角為45 落地時(shí)速度方向與水平方向成60 角 求 1 初速度大小 2 落地速度大小 3 拋出點(diǎn)離地面的高度 4 水平射程 g取10m s2 不計(jì)空氣阻力 運(yùn)動軌跡如圖1 4 8 圖1 4 8 解 將平拋運(yùn)動分解為水平和豎直兩個(gè)方向 由題意作出 3 雙選 2011年惠陽高級中學(xué)月考 一個(gè)物體以30m s速 度水平拋出 落地時(shí)的速度大小是50m s g取10m s2 則 A 物體落地的時(shí)間為2sC 拋出點(diǎn)的高度為20m B 物體落地的時(shí)間為4sD 拋出點(diǎn)的高度為80m BD 不畫圖仔細(xì)分析 例4 雙選 正在高空水平勻速飛行的飛機(jī) 每隔1s釋 放一個(gè)重球 先后共釋放5個(gè) 不計(jì)空氣阻力 則 A 這5個(gè)小球在空中排成一條直線B 這5個(gè)小球在空中處在同一拋物線上C 在空中 第1 2兩個(gè)球間的距離保持不變D 相鄰兩球的落地間距相等錯(cuò)因 因?yàn)?個(gè)球先后釋放 所以5個(gè)球在空中處在同一拋物線上 又因?yàn)樾∏蚨甲鲎杂陕潴w運(yùn)動 所以C選項(xiàng)正確 形成錯(cuò)解的原因是只注意到球做平拋運(yùn)動 但沒有理解小球做平拋的時(shí)間不同 所以它們在不同的拋物線上 小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動 但是先后不同 所以C選項(xiàng)不對 正解 釋放的每個(gè)小球都做平拋運(yùn)動 水平方向的速度與飛機(jī)的飛行速度相等 在水平方向做勻速直線運(yùn)動 在豎直方向上做自由落體運(yùn)動 只是開始的時(shí)刻不同 飛機(jī)和小球的位置如圖1 4 9可以看出A D選項(xiàng)正確 答案 AD 圖1 4 9 題外延伸 解這類題時(shí) 決不應(yīng)是想當(dāng)然 而應(yīng)依據(jù)物理規(guī)律畫出運(yùn)動草圖 這樣會有很大的幫助 如本題水平方向每隔1s的位移一樣 投小球水平間距相同 抓住特點(diǎn)畫出各個(gè)球的軌跡圖 這樣答案就呈現(xiàn)出來了 4 某同學(xué)做 研究平拋物體的運(yùn)動 的實(shí)驗(yàn)時(shí) 沒有記下小球的拋出點(diǎn) 空間坐標(biāo)系原點(diǎn)O 和沿豎直方向的Oy軸 只畫出了與初速度方向平行的Ox軸和一段小球運(yùn)動的軌跡 如圖1 4 10所示 如何只用一只刻度尺進(jìn)行測量 從而求出小球拋出時(shí)的速度 圖1 4 10 圖5 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全