高一物理课件（广东专用）：第一章 第四节《平抛运动》（粤教必修二）

欢迎进入物理课堂 第四节平抛运动 一 平抛运动 水平 重力 1 定义 将物体以一定的初速度沿 方向抛出 仅在 作用下物体所做的运动叫做平抛运动 重力 2 产生条件 水平方向有初速度 且只受 作用 3 特点 加速度为 的 运动 轨迹是抛物线 二 平抛运动的分解 g 匀变速曲线 匀速直线 1 运动的分解 水平方向上的分运动是 运动 竖直方向上的分运动是 运动 自由落体 v0 gt v0t 如图1 4 1所示 一个电影替身演员准备跑过一个屋顶 然后水平地跳跃并离开屋顶 在下一栋建筑物的屋顶上登陆 为了增加落在下一栋建筑物的屋顶上的可能性 可以有哪些办法 图1 4 1 答案 1 增加起跳速度 2 加高左边屋顶高度 要点1 探究平抛运动 1 用平抛仪的实验探究 1 水平方向分运动性质的探究 如图1 4 2 图1 4 2 实验现象 从距离轨道A B出口相同高度 同时释放 的小铁珠 总会在轨道上相遇 现象分析 两轨道上的小铁球离开轨道出口时初速度相同 离开轨道出口在光滑水平轨道上的小铁珠做匀速直线运动 两小铁珠相碰 说明在相同的时间内两小铁珠的水平位移相同 故轨道A上的小铁珠抛出后 在水平方向的运动是匀速直线运动 2 竖直方向分运动性质的探究 实验现象 从同一高度同时分别平抛和自由下落的两个 小铁珠 总是相碰 或者同时到达DF轨道 现象分析 两小铁珠相碰 或同时达到DF轨道 说明运动时间相同 平抛运动在竖直方向上的运动是自由落体运动 2 频闪照片的探究 1 实验现象 利用频闪照相仪得到物体做平抛运动与自由 落体运动对比的频闪照片如图1 4 3所示 图1 4 3 2 现象分析 在竖直方向上 经过相等的时间 落到相同的高度 即在竖直方向上的运动是相同的 都是自由落体运动 在水平方向上 通过相等的时间前进的距离相同 即水平方向上的运动是匀速直线运动 3 理论分析 1 水平方向 初速度为v0 物体不受力 即Fx 0 物体 由于惯性而做匀速直线运动 2 竖直方向 初速度为零 物体受重力作用 a g 物体 做自由落体运动 例1 在研究平抛物体运动的实验中 用一张印有小方格的纸记录轨迹 小方格的边长L 1 6cm 若小球在平抛运动途中的几个位置如图1 4 4中的a b c d所示 则小球平抛的初速度的计算式为v0 用L g表示 其值是 小球在b点的速率为 取两位有效数字 g 10m s2 图1 4 4 1 如图1 4 5所示 在研究平抛运动时 小球A沿轨道滑下 离开轨道末端 末端水平 时 撞开轻质接触式开关S 被电磁铁吸住的小球B同时自由下落 改变整个装置的高度H做同样的实验 发现位于同一高度的A B两球总是同时落地 该实验现象说明了A球离开轨道后 C A 水平方向的分运动是匀速直线运动B 水平方向的分运动是匀加速直线运动C 竖直方向的分运动是自由落体运动 D 竖直方向的分运动是匀速直线运动 图1 4 5 要点2 平抛运动的规律 如图1 4 6所示 物体从O点以水平初速度v0抛出 P为经过时间t后轨迹上的一点 位移为s 速度为v 分别为s v与水平方向的夹角 由图和平抛运动的规律可知 图1 4 6 1 位移关系 2 速度关系 3 加速度 4 轨迹方程 平抛运动的轨迹为抛物线 其轨迹方程为 例2 2011年执信中学模拟 如图1 4 7所示 在同一平台上的O点水平抛出的三个物体 分别落到a b c三点 则三个物体运动的初速度va vb vc的关系和三个物体运动的 时间ta tb tc的关系分别是 图1 4 7 答案 C A va vb vc ta tb tcB vatb tcD va vb vc ta tb tc 2 将甲 乙 丙三个小球同时水平抛出后落在同一水平面上 已知甲 乙抛出点的高度相同 乙 丙抛出的速度相同 下列判断中正确的是 A A 甲和乙一定同时落地B 乙和丙一定同时落地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 做平抛运动的物体的落地时间只与落地前的高度有关 甲和乙抛出点的高度相同 因此它们同时落地 乙和丙虽然抛出的速度相同 但是它们落地时间不一定相同 因此水平位移即水平射程不一定相同 例3 平抛一物体 当抛出1s后它的速度方向与水平方向的夹角为45 落地时速度方向与水平方向成60 角 求 1 初速度大小 2 落地速度大小 3 抛出点离地面的高度 4 水平射程 g取10m s2 不计空气阻力 运动轨迹如图1 4 8 图1 4 8 解 将平抛运动分解为水平和竖直两个方向 由题意作出 3 双选 2011年惠阳高级中学月考 一个物体以30m s速 度水平抛出 落地时的速度大小是50m s g取10m s2 则 A 物体落地的时间为2sC 抛出点的高度为20m B 物体落地的时间为4sD 抛出点的高度为80m BD 不画图仔细分析 例4 双选 正在高空水平匀速飞行的飞机 每隔1s释 放一个重球 先后共释放5个 不计空气阻力 则 A 这5个小球在空中排成一条直线B 这5个小球在空中处在同一抛物线上C 在空中 第1 2两个球间的距离保持不变D 相邻两球的落地间距相等错因 因为5个球先后释放 所以5个球在空中处在同一抛物线上 又因为小球都做自由落体运动 所以C选项正确 形成错解的原因是只注意到球做平抛运动 但没有理解小球做平抛的时间不同 所以它们在不同的抛物线上 小球在竖直方向做自由落体运动 但是先后不同 所以C选项不对 正解 释放的每个小球都做平抛运动 水平方向的速度与飞机的飞行速度相等 在水平方向做匀速直线运动 在竖直方向上做自由落体运动 只是开始的时刻不同 飞机和小球的位置如图1 4 9可以看出A D选项正确 答案 AD 图1 4 9 题外延伸 解这类题时 决不应是想当然 而应依据物理规律画出运动草图 这样会有很大的帮助 如本题水平方向每隔1s的位移一样 投小球水平间距相同 抓住特点画出各个球的轨迹图 这样答案就呈现出来了 4 某同学做 研究平抛物体的运动 的实验时 没有记下小球的抛出点 空间坐标系原点O 和沿竖直方向的Oy轴 只画出了与初速度方向平行的Ox轴和一段小球运动的轨迹 如图1 4 10所示 如何只用一只刻度尺进行测量 从而求出小球抛出时的速度 图1 4 10 图5 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全