人教版 (新课标)必修2第五章 曲线运动3.实验:研究平抛运动…学案
展开1.理解平抛运动的性质是匀变速运动,其加速度为g
2.学会研究抛体运动的方法,分析归纳抛体运动的规律(重、难点)
【自主学习】
(认真阅读教材P8-P10,独立完成下列问题)
1.抛体运动
(1)以任意角度向空中抛出一个粉笔头.请同学们观察粉笔头的运动轨迹.判断它的运动性质.分析它的受力情况.生活中有哪些物体的运动与我们刚才实验中的粉笔头运动情况相似?
(2)从这些例子中我们可以看出,所有这些物体都是以一定的 被抛出,忽略 ,在只受 的情况下做曲线运动,我们把这种运动称为抛体运动.
在抛体运动中有一种特殊情况,即物体被抛出时的初速度方向沿 方向,我们把这样的抛体运动称为平抛运动.
2.抛体的位置
我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质.
首先我们来研究初速度为v0的平抛运动的位置随时间变化的规律.用手把小球水平抛出,小球从离开手的瞬间(此时速度为v0,方向水平)开始,做平抛运动.(我们以小球离开手的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的方向,竖直向下的方向为y轴的方向,建立坐标系,并从这一瞬间开始计时.)
(1)在抛出后的运动过程中,小球受力情况如何?
(2)那么,小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动?
(3)我们用公式表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示?
(4)小球在竖直方向有初速度吗?在竖直方向有加速度吗?若有,是多大?它做什么运动?
(5)根据运动学规律,请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律.
(6)小球的位置能否用它的坐标(x,y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置?
【预习自测】
平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动;(2)竖直方向做自由落体运动.为了探究平抛物体的运动规律,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平习出,同时B球被松开,做自由落体运动,无论A球的初速度大小如何,也无论两球开始距地面高度如何,两球总是同时落到地面,这个实验( )
A.只能说明上述规律中的第(1)条
A
B
图5-2-1
B.只能说明上述规律中的第(2)条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
【探究学习】
(认真阅读教材p10-11,独立完成下列问题)
1.抛体的轨迹
例题1.讨论物体以速度v水平抛出后的轨迹。
2.抛体的速度
图5.2-2
引导:利用运动合成的知识,结合图5.2-2,求物体落地速度是多大? 落地速度与什么因素有关?
例2.一个物体以l0 m/s的速度从10 m的水平高度抛出,落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)?
图5.2-3
【当堂检测】 在5 m高的地方以6 m/s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体,则物体落地的速度是多大? (忽略空气阻力,取g=10m/s2)
(认真阅读教材P9-11,完成下列问题)
引导1:由于运动的等时性,那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间? 平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于什么?
引导2:那么落地的水平距离是多大? 平抛运动的水平位移不仅与初速度有关系,还与物体的下落高度有关.
课外延伸:利用速度与水平方向夹角公式解题
【例】球做平抛运动,在球落地前,其速度方向与竖直方向的夹角经时间由变为,求此球做平抛运动的初速度。
解析:根据平抛运动速度公式有
①, ②
联立①②解得
【课后作业】 请将课本P7 1、2、4做到作业本上。
【学习反思】
训练案
1.平抛物体的运动可以看成 ( )
A.水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成
B.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成
C.水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成
D.水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成
2.物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度vy(取向下为正)随时间变化的图线是 ( )
3.一小球在高0.8m的水平桌面上滚动,离开桌面后着地,着地点与桌边水平距离为1 m,求该球离开桌面时的速度.
4.在5m高处以8m/s的初速度水平抛出—个质量为12 kg的物体,空气阻力不计,g取10m/s2:,试求:
(1)物体落地的速度的大小;
(2)物体从抛出到落地发生的水平位移.
课外延伸:利用速度与水平方向夹角公式解题
【例】球做平抛运动,在球落地前,其速度方向与竖直方向的夹角经时间由变为,求此球做平抛运动的初速度。
解析:根据平抛运动速度公式有
①, ②
联立①②解得课外延伸:利用速度与水平方向夹角公式解题
【例】球做平抛运动,在球落地前,其速度方向与竖直方向的夹角经时间由变为,求此球做平抛运动的初速度。
解析:根据平抛运动速度公式有
①, ②
联立①②解得
课外延伸:利用速度与水平方向夹角公式解题
【例】球做平抛运动,在球落地前,其速度方向与竖直方向的夹角经时间由变为,求此球做平抛运动的初速度。
解析:根据平抛运动速度公式有
①, ②
联立①②解得
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