平抛演讲稿(精选6篇)
篇1:平抛演讲稿
问好:各位老师好,今天我的展示课课题为“平抛运动”。
正题:今天我们这堂课从这三个模块来全面的学习掌握平抛运动。
我们在接触、学习一个新的物理知识或者物理方法之前,首先应该了解清晰这个物理问题、物理方法的概念,对于今天这堂课来说也就是要先搞懂什么是平抛运动,这是一个什么样的物理模型。其次,我们来从平抛这个运动的“本质特征”来全面剖析它,即平抛运动的受力有什么特点、涉及的运动学方程有哪些,这一步通了,则当看到一种运动类型时,我们就能很直观了然的判定出来为何它是平抛运动,而不是上抛、不是自由落体、不是直线等等运动。最后一步当然必不可少,重中之重,我们要精通掌握整个这一类题目的解题方法与步骤,以便我们能够准确、迅速、规范的答题得分。
好,我们进入今天第一个模块,一起来看什么是平抛运动,它究竟是何神奇存在。在中学数学里面我们学的第一种运动就是直线运动例如我们的一次函数,之后我们又学习了几种曲线运动,比如抛物线、双曲线,但仅仅是停留在数学公式的解析之上,而并没有赋予它实际的物理含义或者模型,研究各种运动在物理与数学上的本质不同是因果“受力”。大家看我们物理上第一种运动——直线运动,为何它能做直线运动而不“转弯”,没错!因为它的速度方向始终与它所受合力在同一条直线上,在同一条直线上当然会有两种情况,即速度与合外力同向或者反向,所以当v与F方向夹角为0°或者180°时,物体将做直线运动。那在0°~180°之间呢?没错,这种情况下将做曲线运动。也就是说,当初速度与合外力方向不同时,它造成的最终效果就是曲线运动。所以通过对直线运动和曲线运动的简要分析我们知道决定运动形式的两大因素:初速度和合外力。而今天我们所要讲的平抛运动就是一种曲线运动的特例!平抛初速度的特别在于它始终是“水平”的,平抛合外力的特别在于它只受竖直向下的重力。所以,平抛运动就是一个水平初速度+与速度方向垂直的重力而来,由此得到它的合运动就是如图所示的水平初速度和竖直重力夹着的绿色抛物线轨迹。平抛运动是我们便于去分析曲线运动的一种物理运动模型。
所以由此,我们得到判定平抛运动的两个key words:初速度水平且只受重力作用。下面我们就用这两个条件来判断几个生活中的运动模型。
在座的各位应该有不少篮球高手,所以肯定有常识,我们投篮时候篮球从出手到进筐做的是抛物线运动,而且我们投出的这个抛物线越标准、越完美则篮球越容易射中,这是数学问题我们不多做探讨,各位可以去讨教你们的数学老师。好,我们言归正传看第一个图,当篮球出手一刹那,在理想状态下是只受重力作用,但是初速度水平吗?很显然,并不是的,所以投篮并不是一个平抛运动。再看第二个射飞镖,水平射出,初速度自然水平,且在出手后理想状态下只受重力作用,所以这是一个平抛运动。再看第三个模型,好,我们姑且不论它的实操性,纸飞机驮着一排高楼大厦水平飞起,初速度蓝色箭头无疑是水平的,但是大家看它只受重力吗?显然还有那不可思议的高楼大厦对纸飞机的压力,所以受力不满足我们平抛运动的条件,并不是平抛运动。
从这么多生活的实例初步认识了什么是平抛运动,下面我们进入今天我们的第二个板块,从平抛受力与运动学方程来解析平抛运动规律。力的分解与合成大家在必修一中已经学习,下面看我们运动的分解合成。平抛运动实际就是水平分运动和竖直方向分运动的一个合成,如图,蓝色的向下的重力与水平初速度合成的即是其中间的绿色平抛轨迹。所以,由受力我们分析得到平抛运动的运动学方程,它分为两个方向,水平方向是初速度为V0的匀速直线运动,位移公式为X=V0*t,竖直方向仅受重力所以是自由落体运动,速度vy=gt,下落高度 h=gt2/2,两个方向互不影响,却共同作用出合运动。这两个公式、五个变量就是我们研究平抛运动以及高二的类平抛运动这一类大问题的最根本依据。
明白了平抛运动的特征与分析方法,最后一个版块,我们来看平抛运动的解题思路与步骤应该如何操作。
好,我们来看一道例题。两炸弹被水平投出且忽略一切阻力,所以大家告诉我满足我们的平抛运动条件吗?初速度水平、只受重力,所以完全可以看做是我们的平抛模型。平抛找什么?无非就是两个公式——X=V0*t和h=gt2/2,然后再看这两个公式中五个变量哪些已知要求哪些啊。先问你A、B哪个运动时间长?我们看到两个公式中均有时间t,但是图中很明显两者同一点落地所以水平位移相等,初速度又不知道,所以要求t必须用竖直方向上方程,根据公式h=gt2/2,重力加速度已知,且A的下落高度比B大,所以毫无疑问炸弹A运动时间较长。再把求得的t带入水平方程X=V0*t,两者X长度一样,易得A的初速度较小。
由此,我们可以总结出平抛运动的解题步骤,分三步走,首先读题提取关键信息判断、确定并建立起平抛的模型,再而确定5个变量中的已知量有哪些,最后将已知量带入两个运动学方程求解。套路很清晰吧?好,下面我们就用这个新鲜出炉的套路来解决两道平抛问题。例1,问你李白先生的庐山瀑布跌落山崖时初速度多大?第一步干嘛?平抛建模!飞流直下“飞”字用的艺术说明瀑布是被水平抛出的所以具有谁水平的初速度且忽略一切阻力说明只受重力,好,一个赤裸裸的平抛!第二步找已知量!竖直下落三千尺,1m=3尺,所以自由落体高度h=1000m,向前运动10m,说明水平位移x=10m。好,最后轻松一步,将两个已知量带入我们的方程组X=V0*t和h=gt2/2,求得水平初速度为√2/2m/s。再接再厉看例2,从H的高点水平抛出一小球,“小球”默认不受空气阻力,所以仅仅在重力作用下平抛运动,第一步建立起了模型,第二步找已知量,这个题目要求我们求初速度的范围,可能有很多同学只注意到“不让小球撞上h”就OK了,忽略公路也是有边界的,所以平抛位移太大超过s右端也是不满足题意的!故这道题我们应该计算两次平抛得到两个临界值以精确它的范围。第一个平抛模型是当小球水平运行的l距离时候,下落高度大于H-h,则不会撞到h上或者落在l上,也就可以落到马路上,所以此时的临界条件就是当水平位移达到l时,恰好竖直下落高度为H-h=1.8m,此时水平位移为l=3m,将两个已知量带入方程求解。第二个临界是下落高度为H=5m时,水平位移恰好为l+s=13m,此时落地,再次将两个变量带入方程组求解,最后得到我们的初速度范围为5m/s~13m/s。好,我们来总结下今天我们对平抛运动的学习,首先我们学会了如何判定这个运动是不是平抛,两个key words:水平初速度+仅重力作用,缺一不可。其次我们知道了如何来分析平抛模型——根据受力结合运动学方程来解析。最后系统完善我们这一类题目的解题步骤方法,再来一块缕一遍,第一步确定运动并建立模型,第二步找已知量,第三步将已知量带入方程求解。
好,今天我的展示课到此结束,谢谢各位老师!
篇2:平抛演讲稿
1、依据学生已有知识和经验,建立平抛运动的情景。以情景激发学生兴趣,引导学生探究。
2、通过复习匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的规律,结合运动的合成与分解的知识,学生建构平抛运动的规律。而学生构建探究平抛的规律,要通过学生的主动探究。
3、通过多手段教学,比如实验、媒体等,呈现多信息,吸引学生投入课堂。
4、对学生学习过程进行正面、积极的评价,让学生体会到成功感,激发学生潜能。
二、学习任务分析
1、建立平抛运动的概念,并且能理解把平抛运动进行分解的研究思想。
2、在分解平抛运动之后,学生依据实验,再结合直线运动的规律,去探究平抛运动的规律。在通过自己探究而得到的结果中,必然要加深对平抛运动的理解。
3、在探究的过程中,学生要体验合作、学习合作。
4、在学习完平抛运动之后,布置学生设计验证平抛规律是小实验。
三、学习者分析
1、生活经验:全体学生对平抛运动有一定的认识,较多的学生能自己举出生活中的例子。
2、知识基础:矢量的合成——平行四边形定责;运动的合成与分解;直线运动的规律。利用这些基础,多数学生在老师的带领下能建构出平抛运动的规律。
3、探究能力:学生具有初步的探究的意识和能力。有分析自由落体运动频闪照片的基础。
四、教学目标
(一)知识与技能:
1、通过实际例子,学生能得出平抛运动的概念,理解其条件和运动性质:理解平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为g。
2、通过演示实验和探究分析,学生理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。
3、通过规律的应用,学生掌握平抛运动的分解方法,并能用平抛运动规律解答相关问题。
(二)过程与方法:
1、通过学生小实验,激发学生的学习兴趣。
2、通过观察演示实验,培养学生观察、分析能力。学生归纳出平抛运动的特点。
3、通过分析“平抛物体的闪光照片”和“平抛运动录像片”,学生体验科学探究的过程和成功。
4、通过分解平抛运动,学生体验物理学中“化曲为直、化繁为简“的思想。
(三)情感态度价值观:
1、通过平抛运动的实例分析和学生实验,学生体验物理与生活的紧密联系,增强学习物理的动力。
2、通过对实验的分析和探究,学生体验科学研究的过程,体验研究的喜悦。
3、在分析研究的过程中,师生互动、生生交流,体验合作的成功。
五、重点、难点分析
1、重点:平抛运动的概念和规律,以及规律的应用。
2、难点:对平抛运动的两个分运动的理解。
六、教学准备
1、课本第10页图1-3-5“比较平抛运动和自由落体运动”的实验装置,及其FLASH课件。
2、课本第10页图1-3-3“平抛运动和自由落体运动的频闪照片”。
3、课本第12页图1-3-10“研究平抛物体的运动示意图”所示的实验装置。
4、小实验视频:手枪打靶子弹的轨迹。
5、玩具水枪。
七、教学过程
教师活动 学生活动 设计目的 引入新课:
介绍小实验:在桌面上方放置一水平轨道,在桌面放置一目标物体(轨道正前、正下方),要求从轨道推出的物体能击中桌面目标。
要求学生观察小球离开轨道后的运动轨迹。
提出问题:怎么才能准确地击中目标?
引出课题:研究平抛物体的运动。
学生代表到讲台动手实验;其他同学观察、分析
估计学生:需要不断的调整才能击中目标。
学生讨论后回答问题。(可能回答:改变推出速度,改变轨道高度)
激发兴趣,吸引学生投入课堂,鼓励学生参与
为处理实际问题埋下伏笔 讲授新课
(一)平抛物体的概念:
【第一步】教师利用“玩具水枪”
水平射击。
并提问:初速度的方向有什么特点?
离开轨道后物体的受力情况?物体
为什么做曲线运动?
【第二步】:教师介绍:象这样的运动就叫做平抛运动。请同学们思考其运动的条件和特点?
【第三步】:教师协助学生提出平抛运动的概念。
教师板书:平抛运动的概念。
提问:能否举出生活中的实例?
【第四步】:教师提问:平抛运动的性质?
教师板书:平抛运动是匀加速曲线运动。
过渡语:
明确了平抛的概念和运动性质之后,请同学们思考:平抛运动的物体在落地时对是斜向下的,既有水平方向的趋势又有竖直向下的趋势。又根据前面学过的知识:一个运动可以分解为两个独立的运动。那么,你准备将平抛运动分解为那两个方向上的独立的运动呢?
肯定学生的回答。追问:水平方向是什么运动呢?竖直方向又是什么运动呢?
(二)理论分析与实验探究平抛运动的分解
【第五步】:演示实验
教师介绍:A、C球静止开始同时释放,下落高度相同,同时离开下滑轨道,C球在光滑水平轨道运动,可看作是匀速直线运动。A球做平抛运动。
【第六步】:提问:根据实验现象,你能得出什么结论。
教师继续引导。
教师板书:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
教师继续追问:从动力学角度分析,为什么水平方向是匀速直线运动?
教师板书:水平方向不受力,保持匀速直线运动。
【第七步】:演示实验
教师介绍:用平抛竖落仪演示做平抛运动的小球A和自由落体小球B同时落地。操作:在高度一定的条件下,先后使平抛小球以大小不同的水平速度抛出(小锤打击的力度不同)
教师同时用课件演示以上实验。
【第八步】:提问:根据实验现象,你能得出什么结论。
教师继续引导。
教师板书:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。
教师继续追问:从动力学角度分析,为什么竖直分运动是自由落体运动?
教师板书:竖直方向只受重力,初速为零,做自由落体运动。
教师演示实验(或者播放实验视频):
手枪子弹打靶轨迹。
【第八步】:分析“平抛运动和自由落体运动的频闪照片”。
教师引导:分析学生可能提出的数据。
引导学生建立直角坐标系。
过渡语:通过以上大家的分析,实验,我们可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。那我们就分别从两个方向来分析平抛运动的规律。
(三)平抛运动的规律
【第九步】:实验探究
篇3:“平抛运动”考查热点分析
核心考点一:平抛运动的基本规律
考点提示:平抛运动一般分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动, 需应用这两个分运动的运动规律和推论进行分析.
【例1】2015年7月31日,国际奥委会在吉隆坡宣布北京赢得2022年冬奥会举办权.跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一,其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动.如图1所示,设可视为质点的滑雪运动员,从倾角为θ的斜坡顶端O处,以初速度v0水平飞出,运动员最后又落到斜坡上M点处,OM之间距离为s,在空中运动时间为t,改变初速度v0的大小,s和t都随之改变.关于s、t与v0的关系,下列说法中正确的是( )
答案:B
点评:平抛运动分析处理的思想与方法主要抓“分解”两字,即位移分解,速度分解,具体应用哪个分解应视情况而定,一般是哪个物理量明确就分解哪个.本题明确起点和终点的位置,采用分解位移来研究.
拓展:平抛运动的两个重要推论:(1)做平抛运动的物体在任一时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ,则tanθ=2tanφ.(2)做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点.
核心考点二:类平抛运动
考点提示:当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,物体做类平抛运动.物体做类平抛运动,其受力特点和运动特点类似于平抛运动,因此解决的方法可类比平抛运动———采用运动的合成与分解.即将类平抛运动分解为两个互相垂直且相互独立的分运动,然后按运动的合成与分解的方法来求解.
【例2】如图2所示, A、B两质点以相同的水平速度v抛出,A在竖直平面内运动,落地点在P1;B在光滑的斜面上运动,落地点在P2,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )
A.A、B的运动时间相同
B.A、B沿x轴方向的位移相同
C.A、B运动时间相同但x轴方向的位移不同
D.A、B运动时间不同且x轴方向的位移不同
解析 : A质点做平抛运动 , 由平抛运动规律知 ,, 而B质点在斜面上做类平抛运动 , 其运动可分解为沿x轴方向的匀速直线运动和沿斜面向下的匀加速直线运动 , 设斜面与水平面的夹角为 θ, 选项A 、 B 、 C错误 , D正确 .
答案:D
点评:类平抛运动问题的求解思路:根据物体受力特点和运动特点判断该问题属于类平抛运动问题→求出物体运动的加速度→根据平抛运动知识,结合具体问题选择所需要的规律.
拓展:类平抛运动可分解为沿初速度方向上的匀速直线运动和垂直于初速度方向上的初速度为零的加速直线运动,对这种运动,我们可模仿平抛运动的特点解决此类问题.需注意的问题:一是满足条件———受恒力作用且与初速度的方向垂直;二是在解决此类问题时,方法完全等同于平抛运动的处理方法.
核心考点三:斜抛运动
考点提示:以一定的初速度将物体斜向上或斜向下抛出,在空气阻力可以忽略的情况下, 物体所做的运动称为斜抛运动.斜抛物体的运动问题,可利用运动的对称性和可逆性通过平抛的知识求解,例如斜抛运动可以用从最高点开始的两个对称的平抛运动进行处理,应注意对整个物理过程进行正确地分析,形成清晰的物理情景.
【例3】2016年是农历猴年,生长在茂密的矮灌木地区的跳猴,在跳跃方面有着惊人的“天赋”.假设跳猴立 定跳离地 面时的速度方向与水平面的夹角为θ,跳出的水平距离为5h,高为h,若不计空气阻力,跳猴可看做质点,则tanθ等于( )
A.0.4 B.0.6
C.0.8 D.1
解析 : 如图4所示 , 跳猴从起点A到最高点B可看做平抛运动的逆过程 , 跳猴做平抛运动位移方向与水平方向夹角的正切值为tanα = 2 /5 , 做平抛 ( 或类平抛 ) 运动的物体在任一时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为α,则tanθ =2tanα,得跳猴做平抛运动速度方向与水平方向夹角的正切值为tanθ=2tanα=0.8,只有选项C正确.
答案:C
点评:根据运动独立性原理,可以把斜抛运动看成是做水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动的合运动来处理.
拓展:斜抛运动是匀变速曲线运动,研究方法:可看成是竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动和水平方向的匀速运动.斜抛运动中的射高和射程的大小与初速度和抛射角都有关,且初速度不变,当抛射角等于45°时,射程达到最大.
核心考点四:平抛运动的探究
考点提示:1.对比实验法:将与平抛运动的初速度相同的水平匀速直线运动和平抛运动的水平分运动对比,将同时发生的自由落体运动和平抛运动的竖直方向的分运动对比.
2.轨迹研究法:描出平抛运动的轨迹,建立起水平、竖直的直角坐标系.根据对平抛运动情况的猜测,假定物体在水平方向做匀速直线运动,确定运动时间相等的一些点的坐标,研究物体在竖直方向运动的位移随时间的变化规律, 证实或验证你的猜测.
【例4】某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图5所示.在水平桌面上有一个斜面,让钢球从斜面上同一位置由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直尺读出,木板可以上下自由调节.在木板上固定一张白纸.该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如图5所示,量出ab长度L=20.00cm.
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板位置,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离地面的高度h1=70.00cm.
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板位置,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离地面的高度h2=90.00cm.
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板位置,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离地面的高度h3=100.00cm.
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=_____m/s.钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=____m/s. 已知钢球的重力加速度为g=10m/s2,空气阻力不计.
解析:由于小球每次都是从斜面上同一位置释放的,所以小球的水平初速度不变,小球从落到a点到落到b点与从落到b点到落到c点所用的时间相同,可设为T.
水平方向
答案:2;1.5
点评:本题不但考查了实验的操作,而且考查了平抛运动的规律以及匀速运动和匀变速运动的规律,对考生的知识综合应用要求比较高, 是个考查考生能力的好题.
拓展:实验时应注意以下问题:一是保证小球每次平抛初速度相同;二是保证小球初速度方向水平.当然,还需要力求准确地记下小球经过的一系列位置.操作注意事项:1斜槽末端的切线应保持水平,以保证小球做平抛运动;2每次小球从斜槽的同一位置无初速地释放,以保证小球从斜槽末端抛出后沿同一抛物线运动; 3计算初速度时应选离原点远些的点,以减小测量误差.
核心考点五:解平抛运动与其他运动的综合
考点提示:解平抛运动与其他运动形式(如匀速直线运动、竖直上抛运动、自由落体运动和一般的匀变速直线运动)的综合题目,要注意平抛运动与其他运动物体在时间上、位移上、速度上的相关分析.
【例5】如图6所示, 相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h均为定值).将A向B水平抛出的同时,B自由下落,A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变、竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则( )
A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度
B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰
C.A、B不可能运动到最高处相碰
D.A、B一定能相碰
解析 : 由题意知A做平抛运动 , 即水平方向做匀速直线运动 , 竖直方向为自由落体运动 ;B为自由落体运 动 , A 、 B竖直方向 的运动相同 , 二者与地面碰撞前运动时间t1相同 , 且若第一次落地前相碰 , 只要满足A运动时间选项A正确 ; 因为A、B在竖直方向的运动同步,始终处于同一高度,且A与地面相碰后水平速度不变,所以A一定会经过B所在的竖直线与B相碰,碰撞位置由A球的初速度决定,选项B、C错误,选项D正确.
答案:AD
点评:本题易错选C,漏选D,原因在于不能根据题意理解A球的运动形式,A球在竖直方向上一直与B球的运动同步,而在水平方向上一直做匀速直线运动,因而A、B一定相撞且可能在B球的最高处相撞.相对于单一的平抛运动,涉及平抛运动的综合题主要是增加了研究对象和运动形式,需要同时对多个研究对象的多个运动过程做出正确分析,并注意多个研究对象在运动参量上的内在联系.
拓展:相对于单一的平抛运动,涉及平抛运动的综合题主要是增加了研究对象和运动形式,需要同时对多个研究对象的多个运动过程做出正确分析,并注意多个研究对象在运动参量上的内在联系.其解题策略是:分别利用平抛运动的规律和相应知识、规律列方程解题.
配套练习
1.(考点:单体平抛运动)2015年5月28日, 第十八届女排亚锦赛中国队以3比0战胜韩国队夺得冠军.已知排球的质量为0.3kg,在比赛中假设某运动员击球后,排球以3m/s的速度水平飞出,当排球的速度为5m/s时,重力势能的减少量和重力的瞬时功率分别为( )(不计空气阻力,重力加速度取10m/s2)
A.1.2J , 6W B.2.4J , 12W
C.3.2J , 18W D.4.8J , 24W
2.(考点:类平抛运动)在竖直向上的匀强电场中,有两个质量相等、 带异种电荷的小球A、B (均可视为质点)处在同一水平面上.现将两球以相同的水平速度v0向右抛出,最后落到水平地面上,运动轨迹如图8所示,两球之间的静电力和空气阻力均不考虑, 则( )
A.A球带负电,B球带正电
B.A球比B球先落地
C.在下落过程中,A球的电势能减少,B球的电势能增加
D.两球从抛出到各自落地的过程中,A球的速率变化比B球的小
3.(考点:平抛运动) 如图9所示.AB为斜面, 小球从A点以初速度v0水平抛出,恰好落到B点.且此时的速度vB的大小为小球在运动过程中只受重力作用且重力加速度为g, 则( )
A.小球落到斜面时速度方向与斜面的夹角为45°
B.斜面AB的倾角θ=30°
C. 小球飞行时间为
D.AB之间的距离为
4.(考点:平抛运动的探究)如图10所示, 某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5cm,g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
(1)小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间_____( 填 “ 相等 ” 或 “ 不相等 ”) .
(2)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,根据题意,求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是____s.
(3)再根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0=_____m/s.
5.(考点:平抛运动的探究)如图11所示,是 “研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_____.
A. 安装斜槽轨道 , 使其末端保持水平
B. 每次小球应从同一高度由静止释放
C.每次小球释放的初始位置可以任意选择
D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,下列选项的图中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_____.
6.(考点:平抛运动与其他运动的综合)如图12所示,水平面上固定一个倾角为37°的粗糙斜面A,质量为m=2kg的凹形小滑块C在斜面的底端,斜面与小滑块间的动摩擦因数μ=0.25.现将在斜面底端正上方的小球B以v0=3m/s水平抛出,同时小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑,小滑块在上滑过程中小球恰好垂直斜面方向落入凹槽. 已知sin 37° = 0.6,cos 37° = 0.8,g取10m/s2.求:
(1)小球从水平抛出到落入凹槽中的时间t.
(2)凹形小滑块的初速度v.
7.(考点:平抛运动综合题)如图13所示,一个小球可以绕O点在竖直面内做圆周运动,B点是圆周运动的最低点,悬线的长为L.现将球拉至A点,悬线刚好拉直,悬线与竖直方向的夹角为53°,给小球一个水平向右的初速度,结果小球刚好能到达B点,小球的质量为m,重力加速度为g,求:
(1)小球的初速度大小;
(2)小球在B点开始做圆周运动时绳的张力;
(3)小球运动到B点时绳绷紧过程损失的机械能及小球向右运动到的最高点C相对于B点的高度.
配套练习参考答案
1.答案:B
解析:将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,根据平行四边形法则得代入数据解得 :vy=4m/s;排球运动过程中只受重力作用,故机械能守恒,重力势能的减少量等于动能的增加量 , 动能的增加量重力的瞬 时功率只有选项B正确 .
2. 答案 : D
解析 : 两球均做类平抛运动 , 水平方向上有, 竖直得加速度大小即B球先落地 ,A球的加速度a1小于B球的加速度a2,说明A带正电而受到竖直向上的电场力,B因带负电而受到竖直向下的电场力,在下落过程中,电场力对A球做负功,A球电势能增加,电场力对B球做正功,B球的电势能减少,选项A、B、 C均错误 ; 根据动能 定理有即A球的速率变化较小,选项D正确.
3.答案:D
解析:将小球落到斜面底部B点时的速度v B分解 , 可得竖直分由平抛运动规律知, 斜面的倾角为 θ=arctan ( y / x ) =45° , 选项B错误 ; 由图可知做平抛运动的小球任何时刻的速度方向都不可能垂直于水平面 , 选项A错误 ; 由
4.答案:(1)相等(2)0.05 (3)1.0
解析 :( 1 ) 小球做平抛运动 , 水平方向上做匀速直线运动 , 因两点间水平位移都是两格 , 故小球从a→b 、 b→c 、 c→d所经历的时间相等 ;( 2 ) 小球在竖直方向上是自由落体运动 , 由
5. 答案 :( 1 ) AB ( 2 ) A
解析 :( 1 ) 要保证初速度水平而且 大小相等 , 必须从同一位置释放 , 因此选项A 、 B正确 .( 2 ) 根据平抛位移公式, 可得, 因此选项A正确 .
6.答案:(1)0.4s (2)5.35m/s
解析:(1)设小球落入凹槽时竖直速度为vy,则
联立得:小球从水平抛出到落入凹槽中的时间t=0.4s.
(2)小球落入凹槽时的水平位移
则滑块的位移为
7.解析:(1)小球从A到B做平抛运动,设运动的时间为t,则
( 2 ) 小球到B点时 , 由于绳子绷紧 , 小球沿竖直方向的速度减为零 , 因此小球以水平分速度开始做圆周运动 , 由牛顿第二定律, 求得F=1.8mg.
(3)绳绷紧的过程小球损失的机械能为
篇4:平抛运动要点扫描
物体以一定的初速度v0水平抛出后,物体只受到重力的作用,方向竖直向下,根据牛顿第二定律,物体的加速度方向与所受合外力方向一致,大小为a=g,方向竖直向下;由于物体是被水平抛出的,在竖直方向的初速度为零,所以,平抛运动的竖直分运动就是自由落体运动. 而水平方向上物体不受任何外力作用,加速度为零,所以水平方向的分运动是匀速直线运动,速度大小就等于物体抛出时的速度v0.
■ 二、 平抛物体的位置
如图1所示,以物体水平抛出时的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴的正方向,建立坐标系,物体的位置可用它的坐标x、y来描述. 从物体抛出瞬间开始计时,因平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动,故平抛物体的水平坐标随时间变化的规律是x=v0t;
因平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动,故平抛物体的竖直坐标随时间变化的规律是y=■gt2.
以上两式确定了平抛物体在任意时刻t的位置.
■ 三、 平抛运动的轨迹
从以上两式中消去t,可得
y=■x2
式中g、v0都是与x、y无关的常量,所以■也是常量. 这正是数学中的抛物线方程y=ax2. 实际上,二次函数的图象叫做抛物线,就是来源于此!
y=■x2是平抛运动物体在任意时刻的位置坐标x和y所满足的方程,我们称之为平抛运动的轨迹方程. 由此方程可知,这是一个顶点在原点、开口向下的抛物线.
■ 四、 平抛物体的速度
由平抛运动的特点不难得到:初速度为v0的平抛运动,经过时间t后,其水平分速度vx=v0,竖直分速度vy=gt.
根据运动的合成规律可知物体在这个时刻的速度(即合速度)大小
v=■=■,
设这个时刻物体的速度与竖直方向的夹角为θ,则有
tan θ=■=■.
■ 五、 平抛物体的飞行时间
由于平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动,有
h=■gt2,故t=■,
即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落高度h,与初速度v0无关.
■ 六、 平抛物体的水平射程
由于平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动,故平抛物体的水平射程即落地点与抛出点间的水平距离
x=v0t=v0■
即水平射程与初速度v0和下落高度h有关,与其他因素无关.
■ 七、 平抛物体的落地速度
根据平抛运动的两个分运动,可得落地速度的大小
v=■=■
以θ表示落地速度与x轴正方向间的夹角,有
tan θ=■=■
即落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关.
■ 例1 平抛一物体,当抛出1 s后的速度方向与水平方向成45°角,落地速度方向与水平方向成60°角. (取g=10 m/s2),求:
(1) 初速度;
(2) 落地速度;
(3) 开始抛出点距地面的高度;
(4) 水平射程.
■ 解析 由题知如图2,
(1) t1=1 s时vy=gt1.
vx=vy=v0.
v0=gt1=10×1 m/s=10 m/s.
(2) vt=■=■
vt=■ m/s=20 m/s.
(3) vy′=gt
vy′=vt·sin60°=20×■ m/s,vy′=10■ m/s.
t=■ s=■ s,h=■gt2=■×10×(■) m=15 s.
(4) x=v0t=10■ m.
■ 八、 将斜抛运动转化为平抛运动处理
斜抛运动的轨迹为开口向下的抛物线,轨迹关于过最高点的竖直线对称,且过最高点后物体的运动即是平抛运动,因此可将斜抛运动转化为平抛运动处理.
■ 例2 设乒乓球的球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力. 若球在球台边缘O点正上方以速度v1水平发出,恰好在最高点越过球网落在球台的P1点,如图3所示,求v1的大小.
■ 解析 乒乓球先做平抛运动,反弹后再做斜抛运动. 由斜抛运动最高点两侧运动的对称性,可将斜抛运动转化为平抛运动处理;根据题给条件“乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力”,由乒乓球反弹前后运动的对称性,可确定相应的几何关系. 具体解法如下:
设发球高度为h1,乒乓球从发出到第一次反弹前的飞行时间为t1,水平位移为x1.
根据平抛运动h1=■gt21,x1=v1t1,
且h1=h,2x1=L,
得v1=■■.
请进一步讨论:若球在O点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P2处,如图4所示,求发球点距O点的高度h2.
■ 解析 设发球的速度为v2,乒乓球从发出到第一次反弹前的飞行时间为t2,水平位移为x2. 根据平抛运动h2=■gt22,x2=v2t2,且3x2=2L. 设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平位移为x,有h2-h=■gt2,x=v2t. 由几何关系知,x2+x=L. 联立以上各式,解得h2=■h.
篇5:平抛运动课件
平抛运动课件
【学习目标】
1.知道平抛运动的特点;
2.理解平抛运动是匀变速运动;
3.理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动,并且这两个运动互不影响。
4.会用平抛运动的规律解答有关问题。
【学习重点】
平抛运动的特点和规律。
【学习难点】
对平抛运动的两个分运动的理解。
【学习用具】
几何作图工具、多媒体及课件
【学习方法】
探究式学习法、导引法等。
【学时安排】
1学时
【教学过程及内容】
一、导入:
抛体运动很常见,演示:例如竖直向上抛出粉笔、斜抛出粉笔、水平抛出粉笔。本节课我们以平抛运动为研究对象进行学习。那么,什么叫平抛运动?运动性质是什么?平抛运动有何规律?带着这些问题我们开始今天的学习!
二、教学内容与过程
(一)平抛运动
提出问题:让我们先学习两个基本概念!什么叫抛体运动?什么叫平抛运动?同学阅读材料并举例说明!
小结、板书:
1、抛体运动:以一定的速度将物体抛出,如果物体只受重力的作用,这时的运动叫做抛体运动
2、平抛运动:如果初速度是沿水平方向的,这个运动叫做平抛运动 运动过程分析
1、建立直角坐标系:以物体被抛出的位置为原点,以初速度V0的方向为x轴,
以重力的方向为y轴。
2、对x和y方向上受力分析:由于物体受到重力是竖直向下的,它在x方向上的分力是0,所以物体在x轴方向的加速度是0.它在y方向,由于物体受到重力是远着y轴的,所以重力在y方向的分力等于mg
(1)从受力情况看:
a.竖直的重力与速度方向有夹角,作曲线运动。
b.水平方向不受外力作用,是匀速运动,速度为V0
c. 竖直方向受重力作用,没有初速度,加速度为重力加速度g,是自由落体运动。 总结:做平抛运动的物体,在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;在竖直方向上物体的初速度为0,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。加速度等于g
(二)运动规律
提出问题:平抛运动有何规律?
1、速度:假设抛出后t 秒末的速度为vt,以抛出点为坐标原点,水平方向为x轴
(正方向和初速度v0的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下,则
(1)水平方向:匀速直线运动,
(2)竖直方向:自由落体运动,
(3)速度规律:Vx=V0 ; Vy=gt
ygt2.位移; 12tanαS位移规律:x=V0t ; ygtx2V02
3.平抛运动中的几个推论
(1)运动的时间取决于下落的高度; 与初速度v0 无关。
(2)做平抛或类平抛运动的物体在任意时刻、任意位 置处设 其任意时刻、任意 位置处设 其瞬时速度与水平方向的夹角为B ,位移与水平方向的夹角为a,则有tanB=2tana,如图所示.
(3)做平抛(或类平抛)运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。
三、课堂探究
1.从高度为h处以水平速度v0抛出一个物体,要使该物体的落地速度与水平地
面的夹角较大,则h与v0的取值应为下列四组中的哪一组( )
A.h=30 m,v0=10 m/s B.h=30 m,v0=30 m/s
C.h=50 m,v0=30 m/s D.h=50 m,v0=10 m/s
2.物体以速度v0水平抛出,若不计空气阻力,当其竖直分位移大小与水平分位移大小相等时,下面说法正确的是( )
A.竖直分速度等于水平分速度 B.瞬时速度大小为v0
C.运动的时间为 D.运动的位移为
3.如图所示,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出
了从y轴上沿xt
g轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动
轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同
C.a的水平速度比b的`小 D.b的初速度比c的大
4.如图,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.
四、作业布置
导学案1、2、3、4、5、6、7
五、板书设计
1.平抛运动定义:将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的运动.
2.规律(1)水平方向:匀速直线运动,vx=v0,x=v0t,ax=0.
(2)竖直方向:自由落体运动,vy=gt,y=2/1gt2,ay=g.
3.平抛运动中的几个推论
(1)运动的时间取决于下落的高度,与初速度v0 无关
(2)做平抛或类平抛运动的物体在任意时刻、任意位 置处设 其任意时刻、任意位 置处设 其瞬时速度与水平方向的夹角为 q ,位移与水平方向的夹角为φ ,则有tanB=2tan a,如图所示.
篇6:平抛运动教案
一、教学目标
1、知道平抛运动的特点是:初速度方向为水平,只在竖直方向受重力作用,运动轨迹是抛物线。
2、理解平抛运动是匀变速运动,其加速度为g
3、理解平抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动,并且这两个运动互不影响。
4、会用平抛运动的规律解答有关问题。
二、重点难点
重点:平抛运动的特点和规律。
难点:对平抛运动的两个分运动的理解。
三、教学方法: 实验观察、推理归纳
四、教学用具:
平抛运动演示仪、多媒体及课件
五、教学过程
(一)导入新课:
用枪水平地射出一颗子弹,子弹将做什么运动,这种运动具有什么特点,本节课我们就来学习这个问题。
(二)平抛物体的运动
1、平抛运动:将物体用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。
举例:用力打一下桌上的小球,使它以一定的水平初速度离开桌面,小球所做的运动就是平抛运动,并且我们看见它做的是曲线运动。
分析:平抛运动为什么是曲线运动?(因为物体受到与速度方向成角度的重力作用)
2、平抛运动的分解 做平抛运动的物体,在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;在竖直方向上物体的初速度为0,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。加速度等于g(1)、实验验证:
【演示实验】用小锤打击弹性金属片时,A球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时B球被松开,做自由落体运动。
现象: 越用力打击金属片,A球的水平速度也越大;无论A球的初速度多大,它总是与B球同时落地。
(2)、用课件模拟课本图5—16的实验。
结果分析:平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向的速度大小 并不影响平抛物体在竖直方向上的运动。而水平分运动是匀速的,且不受竖直方向的运动的影响。
(3)、利用频闪照相更精细地研究平抛运动,其照片如课本图5—17所示 可以看出,两球在竖直方向上,经过相等的时间,落到相同的高度,即在竖直方向上都是自由落体运动;在水平方向上可以看出,通过相等的时间前进的距离相同,既水平分运动是匀速的。由此说明平抛运动的两个分运动是同时、独立进行的,竖直方向的运动与水平方向的运动互不影响。
(三)、平抛运动的规律
1.平抛运动的物体在任一时刻t的位置坐标
a:以抛出点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度v0的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下,则物体在任意时刻t的位置坐标为
b:运用该公式我们可以求得物体在任意时刻的坐标并找到物体所在的位置,然后用平滑曲线把这些点连起来,就得到平抛运动的轨迹,这个轨迹是一条抛物线。
2.平抛运动的速度
a:水平分速度b:竖直分速度 c:t秒末的合速度 d:的方向
(四)例题分析
1、例题
一架老式飞机在高出地面0.81km的高度,以2.5×102 km/h的速度水平飞行,为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。
2、用多媒体模拟题目所述的物理情景
3、【学生看书】——思考:
(1)从水平飞行的飞机上投下的炸弹,做什么运动?为什么?
(2)炸弹的运动可分解为怎样的分运动?
(3)炸弹落地前在水平方向通过的距离与飞机投弹时离目标的水平距离之间有什么关系?
4:解答—— 让学生书写解题过程,并与课本比较。
由
求出炸弹的飞行时间
在这段时间内,炸弹通过的水平距离为
代入已知数值得 0.89 km 即飞机应在离轰炸目标水平距离是0.89 km的地方投弹。
(五)、课堂练习
1、讨论:练习三(1)(2)(3)
2、从高空水平方向飞行的飞机上,每隔1分钟投一包货物,则空中下落的许多包货物和飞机的连线是
A.倾斜直线 B.竖直直线 C.平滑曲线 D.抛物线
【B】 *
3、平抛一物体,当抛出1秒后它的速度与水平方向成45o角,落地时速度方向与水平方向成60o角。(g取10 m/s2)
(1)求物体的初速度;
(2)物体下落的高度。(答案:v0=10m/s h=15m)
(五)、课堂小结
本节课我们学习了
1、什么是平抛运动
2、平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
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