5.3 拋體運動的規律
知識與技能
1.掌握拋體運動的一般研究方法。
2.掌握拋體運動的位置與速度。
過程與方法
1.掌握平拋運動的特點,能夠運用平拋運動規律解決有關問題。
2.通過實例分析再次體會平拋運動的規律
情感、態度與價值觀
通過對一般拋體運動的研究體會分解與合成是處理復雜運動的一般方法。
教學重點
分析歸納拋體運動的規律
教學難點
運用數學知識分析歸納拋體運動的規律
課時安排
1課時
教學過程
回顧上一節課的探究實驗,平拋運動在兩個方向各做什么運動?本節課從動力學的角度對平拋運動的規律進行進一步分析。
一、平拋運動物體的位置
做平拋運動的物體由于水平方向不受力的作用,根據牛頓第一定律,物體在水平方向做的是勻速運動;在豎直方向,物體沒有初速度,但受到重力作用,所以物體在豎直方向做的是自由落體運動。
如果以水平方向為x軸,以豎直向下為y軸,以拋出點為坐標原點建立坐標系,并從這一時刻開始計時,則物體在任意時刻的坐標為:x=vt (1) (2)
二、平拋運動物體的軌跡
由(1)(2)兩式消去t可以得到 ,對于一個具體的平拋運動,v和g是常數,所以這是初中學過的拋物線方程,即平拋運動的軌跡是一段拋物線。
三、平拋運動物體的速度
根據平拋運動在水平方向和豎直方向的規律,可以求出物體在任意時刻水平方向和豎直方向的速度為vx=v vy=gt。物體在任意時刻的速度(即合速度)可以按照勾股定理求得,由右圖可得
與水平方向的夾角為 。
四、斜拋運動
1.兩個分運動
我們可以把斜向初速度分解為水平方向和豎直方向,水平方向由于不受力,仍然做勻變速直線運動,豎直方向由于受到重力作用,做的是加速度為g的豎直上拋或豎直下拋運動。
2.斜拋運動的位置
我們以斜向上拋為例,與平拋類似建坐標系,如圖。
因為vx=vcosθ,vy=vsinθ。所以x=vcosθ•t
3.斜拋運動的速度
在任意時刻兩個方向的速度分別為vx=vcosθ
vy= vsinθ-gt 物體的實際速度(即合速度)為 方向根據兩個分速度決定。
【鞏固練習】
例1.課本的例2。
例2.評價手冊p43的例2。
例3.把一物體從水平地面以與水平面成37o、大小為20m/s的速度斜向拋出,不計空氣阻力,(1)物體上升的最大高度是多少?(2)物體被拋出多遠(射程)?
【補充練習】
1.在用斜槽裝置來描繪物體做平拋運動軌跡中,如果小球每次從斜槽上不同位置釋放,則各次相比相同的是( )
a。小球的初速度 b。小球的運動軌跡
c。小球的下落時間 c。小球通過相同水平位移所用的時間
2.炮臺高出海面45m,水平射向一個以36km/h的速度沿射擊方向逃離的敵艦,如果炮彈的出口速度是610m/s(不計阻力),問敵艦距我炮臺多遠時開炮才能命中?
3.如圖所示,為物體做平拋運動的圖像,此曲線上任意一點p(x,y)的速度方向的反向延長線交于x軸上的a點,則a點的橫坐標為( )
a。0.6x b。0.5x c。0.3x d。無法確定
4.物體以v0的速度水平拋出,當其豎直分位移與水平分位移相等時.以下說法正確的是[ ]