[学案+答案]人教版 必修二第五章第二节平抛运动
文档属性
| 名称 | [学案+答案]人教版 必修二第五章第二节平抛运动 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 46.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-02-19 22:01:14 | ||
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文档简介
5.2平抛运动
●学案●
【学习目标】
知道什么是平抛运动。知道平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g。
知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
能应用平抛运动的规律解决实际问题.掌握研究平抛运动的一般方法。
【重点难点】. 平抛运动的特点和规律及用平抛运动规律去解答有关问题
【课前预习】
1、平抛运动：
2、受力特点： ；加速度为：______________.
3、运动规律：
（1）、水平方向： ；公式为：____________
（2）、竖直方向： ；公式为：____________
（3）、瞬时速度： V=______________ （ 4）、V与V0的夹角：tan=______________
（5）、总位移：S=
（6）、物体运动到某一位置(X0、Y0) ( http: / / www.21cnjy.com )时的速度的反向延长线与X轴交点的坐标值为：_______________________________
（7）、物体运动到某一位置时，速度偏转角的正切与此刻位移与X轴之间夹角正切的比值为：___________________
注意：已知V0、Vy、V、x、y、S、、t八个物理量中任意两个，可以求出其它六个。
（8）、平抛运动是一种 曲线运动。
▲ 堂中互动▲
[问题探究1]如何理解平抛运动的分析方法：
[教师点拨] 用运动合成和分解方法研究平抛 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．其运动规律有两部分：一部分是速度规律，一部分是位移规律．对具体的平抛运动，关键是分析出问题是与位移规律有关还是与速度规律有关。
例1 小球从空中以某一初速度水平抛出，落地前1 s时刻，速度方向与水平方向夹角为30°，落地时速度方向与水平方向夹角为60°，g取10 m/s2.求小球在空中的运动时间及抛出的初速度．
解析 如右图所示，
作出平抛运动轨迹上该两时刻的速度分解图，设 ( http: / / www.21cnjy.com )小球初速度为v0，其在空中的运动时间为t，则由图示直角三角形关系得tan 30°＝，tan 60°＝，将有关数字代入即可求得t＝1.5 s，v0＝5 m/s.
答案 1.5 s 5 m/s
方法总结
处理平抛运动的基本方法就是化曲为直，要画出运动的示意图，依据平行四边形定则和几何关系求解.
拓展: 讨论：
是否在所有的曲线运动情况下都是化曲为直？
在平抛运动中物体飞行的时间由什么决定？水平射程由什么决定？
[问题探究2]平抛运动的速度变化和重要推论
[教师点拨] ①水平方向 ( http: / / www.21cnjy.com )分速度保持vx=v0. ②竖直方向，加速度恒为g,速度vy =gt,从抛出点起，每隔Δt时间的速度的矢量关系如图所示．这一矢量关系有两个特点：(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0; (2)任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下，且Δv=Δvy=gΔt.
推论1：做平抛运动的物体在任一时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹www.角为α，则tanθ＝2tanα．
推论2：平抛运动的物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半，如图中A点和B点所示．
【例2】如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足
A.tanφ=sinθ B. tanφ=cosθ
C. tanφ=tanθ D. tanφ=2tanθ
答案：D
解析：竖直速度与水平速度之比为：tanφ = ，竖直位移与水平位移之比为：tanθ = ，故tanφ =2 tanθ ，D正确。
【例3】作平抛运动的物体，在落地前的最 ( http: / / www.21cnjy.com )后1s内，其速度方向由跟竖直方向成600角变为跟竖直方向成450角，求:物体抛出时的速度和高度分别是多少？
解析一:设平抛运动的初速度为v0，运动时间为t，则经过（t一1）s时vy＝g（t一1），
tan300＝
经过ts时：vy＝gt，tan450＝,∴,
V0=gt/tan450＝23.2 m/s.H＝ gt2＝27. 5 m.
解析二：此题如果用结论解题更简单．
ΔV＝gΔt=9. 8m/s.又有V0cot450一v0cot600=ΔV，解得V0=23. 2 m/s，
H=vy2/2g＝27. 5 m.
说明:此题如果画出最后1s初、末速度的矢量图，做起来更直观．
[问题探究3]平抛运动的拓展（类平抛运动）
教师点拨] 运用运动分解的方法来解决曲线运动问题，就是分析好两个分运动，根据分运动的运动性质，选择合适的运动学公式求解
【例4】如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度．
解析：物块在垂直于斜面方向没有运动，物块沿斜面方向上的曲线运动可分解为水平方向初速度v0的匀速直线运动和沿斜面向下初速度为零的匀加速运动．
在沿斜面方向上mgsinθ=ma加 a加＝gsinθ………①，
水平方向上的位移s=a=v0t……②，
沿斜面向下的位移y=b= a加t2……③，
由①②③得v0＝a·
【课堂练习】
1. 关于平抛运动，下列说法中正确的是( )
A.平抛运动是匀变速运动
B.平抛运动是变加速运动
C.任意两段时间内加速度相同
D.任意两段相等时间内速度变化相同
2. 物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的( )
A.速度的增量 B.加速度
C.位移 D.平均速率
3.从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，下面说法正确的是（ ）
A.速度大的先着地 ??B.质量大的先着地
C.两个石子同时着地 ? ?D.题中未给出具体数据，因而无法判断
4. 如图所示，小球自A点以某一初速做平抛运动，飞行一段时间后垂直打在斜面上的B点，已知A、B两点水平距离为8米，=300，求A、B间的高度差。
5. 两同高度斜面，倾角分别为α、 ( http: / / www.21cnjy.com )β小球1、2分别由斜面顶端以相同水平速度V0抛出（如图），假设两球能落在斜面上，则：①飞行时间之比
②水平位移之比
θ
Y
X
V0
O
A
B
2
β
V0
V0
1
●学案●
【学习目标】
知道什么是平抛运动。知道平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g。
知道平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
能应用平抛运动的规律解决实际问题.掌握研究平抛运动的一般方法。
【重点难点】. 平抛运动的特点和规律及用平抛运动规律去解答有关问题
【课前预习】
1、平抛运动：
2、受力特点： ；加速度为：______________.
3、运动规律：
（1）、水平方向： ；公式为：____________
（2）、竖直方向： ；公式为：____________
（3）、瞬时速度： V=______________ （ 4）、V与V0的夹角：tan=______________
（5）、总位移：S=
（6）、物体运动到某一位置(X0、Y0) ( http: / / www.21cnjy.com )时的速度的反向延长线与X轴交点的坐标值为：_______________________________
（7）、物体运动到某一位置时，速度偏转角的正切与此刻位移与X轴之间夹角正切的比值为：___________________
注意：已知V0、Vy、V、x、y、S、、t八个物理量中任意两个，可以求出其它六个。
（8）、平抛运动是一种 曲线运动。
▲ 堂中互动▲
[问题探究1]如何理解平抛运动的分析方法：
[教师点拨] 用运动合成和分解方法研究平抛 ( http: / / www.21cnjy.com )运动，要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．其运动规律有两部分：一部分是速度规律，一部分是位移规律．对具体的平抛运动，关键是分析出问题是与位移规律有关还是与速度规律有关。
例1 小球从空中以某一初速度水平抛出，落地前1 s时刻，速度方向与水平方向夹角为30°，落地时速度方向与水平方向夹角为60°，g取10 m/s2.求小球在空中的运动时间及抛出的初速度．
解析 如右图所示，
作出平抛运动轨迹上该两时刻的速度分解图，设 ( http: / / www.21cnjy.com )小球初速度为v0，其在空中的运动时间为t，则由图示直角三角形关系得tan 30°＝，tan 60°＝，将有关数字代入即可求得t＝1.5 s，v0＝5 m/s.
答案 1.5 s 5 m/s
方法总结
处理平抛运动的基本方法就是化曲为直，要画出运动的示意图，依据平行四边形定则和几何关系求解.
拓展: 讨论：
是否在所有的曲线运动情况下都是化曲为直？
在平抛运动中物体飞行的时间由什么决定？水平射程由什么决定？
[问题探究2]平抛运动的速度变化和重要推论
[教师点拨] ①水平方向 ( http: / / www.21cnjy.com )分速度保持vx=v0. ②竖直方向，加速度恒为g,速度vy =gt,从抛出点起，每隔Δt时间的速度的矢量关系如图所示．这一矢量关系有两个特点：(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0; (2)任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下，且Δv=Δvy=gΔt.
推论1：做平抛运动的物体在任一时刻任一位置处，设其速度方向与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹www.角为α，则tanθ＝2tanα．
推论2：平抛运动的物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半，如图中A点和B点所示．
【例2】如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足
A.tanφ=sinθ B. tanφ=cosθ
C. tanφ=tanθ D. tanφ=2tanθ
答案：D
解析：竖直速度与水平速度之比为：tanφ = ，竖直位移与水平位移之比为：tanθ = ，故tanφ =2 tanθ ，D正确。
【例3】作平抛运动的物体，在落地前的最 ( http: / / www.21cnjy.com )后1s内，其速度方向由跟竖直方向成600角变为跟竖直方向成450角，求:物体抛出时的速度和高度分别是多少？
解析一:设平抛运动的初速度为v0，运动时间为t，则经过（t一1）s时vy＝g（t一1），
tan300＝
经过ts时：vy＝gt，tan450＝,∴,
V0=gt/tan450＝23.2 m/s.H＝ gt2＝27. 5 m.
解析二：此题如果用结论解题更简单．
ΔV＝gΔt=9. 8m/s.又有V0cot450一v0cot600=ΔV，解得V0=23. 2 m/s，
H=vy2/2g＝27. 5 m.
说明:此题如果画出最后1s初、末速度的矢量图，做起来更直观．
[问题探究3]平抛运动的拓展（类平抛运动）
教师点拨] 运用运动分解的方法来解决曲线运动问题，就是分析好两个分运动，根据分运动的运动性质，选择合适的运动学公式求解
【例4】如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度．
解析：物块在垂直于斜面方向没有运动，物块沿斜面方向上的曲线运动可分解为水平方向初速度v0的匀速直线运动和沿斜面向下初速度为零的匀加速运动．
在沿斜面方向上mgsinθ=ma加 a加＝gsinθ………①，
水平方向上的位移s=a=v0t……②，
沿斜面向下的位移y=b= a加t2……③，
由①②③得v0＝a·
【课堂练习】
1. 关于平抛运动，下列说法中正确的是( )
A.平抛运动是匀变速运动
B.平抛运动是变加速运动
C.任意两段时间内加速度相同
D.任意两段相等时间内速度变化相同
2. 物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的( )
A.速度的增量 B.加速度
C.位移 D.平均速率
3.从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，下面说法正确的是（ ）
A.速度大的先着地 ??B.质量大的先着地
C.两个石子同时着地 ? ?D.题中未给出具体数据，因而无法判断
4. 如图所示，小球自A点以某一初速做平抛运动，飞行一段时间后垂直打在斜面上的B点，已知A、B两点水平距离为8米，=300，求A、B间的高度差。
5. 两同高度斜面，倾角分别为α、 ( http: / / www.21cnjy.com )β小球1、2分别由斜面顶端以相同水平速度V0抛出（如图），假设两球能落在斜面上，则：①飞行时间之比
②水平位移之比
θ
Y
X
V0
O
A
B
2
β
V0
V0
1