5.2 平拋運(yùn)動一、【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道拋體運(yùn)動的概念，特點及型，掌握平拋運(yùn)動規(guī)律，理解其性質(zhì)，知道處理平拋運(yùn)動的思路，會解決平拋運(yùn)動問題。2.通過對平拋規(guī)律的探究，體會運(yùn)動的合成與分解在研究平拋運(yùn)動規(guī)律中的應(yīng)用。二、【重點難點】1.平拋運(yùn)動的規(guī)律，即物體（質(zhì)點）的位移，速度如何隨時間變化。2.平拋運(yùn)動問題的處理思路和方法。三、【課前預(yù)習(xí)】1.根據(jù)牛頓第二定律和公式，可推導(dǎo)出平拋運(yùn)動的水平分位移和豎直分位移隨時間變化的規(guī)律 。2.根據(jù)牛頓第二定律和公式，可推導(dǎo)出平拋運(yùn)動的水平速度和豎直速度隨時間變化的規(guī)律。3.斜拋運(yùn)動的水平方向分運(yùn)動是 。4.研究平拋運(yùn)動的位置隨時間變化的規(guī)律時，應(yīng)該建立一個坐標(biāo)原點在 坐標(biāo)系。5.由平拋運(yùn)動的水平坐標(biāo)和豎直坐標(biāo)隨時間的變化規(guī)律導(dǎo)出平拋運(yùn)動的運(yùn)動軌跡為 。四、【課堂導(dǎo)學(xué)】一、平拋物體的位置1.研究的方法和分析思路（1）坐標(biāo)系的建立：以拋出點為 ，以水平拋出的方向為 軸的方向，以豎直向下的方向為 軸的正方向。（2）水平方向上的受力情況及運(yùn)動情況：由于小球在平拋運(yùn)動過程只受 作用，小球在水平方向不受力的作用，故水平方向沒有 ，水平方向的分速度v0保持不變。（3）豎直方向上的受力情況及運(yùn)動情況：在豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律，小球在重力的作用下產(chǎn)生的加速度為 ，而在豎直方向上的初速度為 。2.位置的確定（1）水平坐標(biāo)：由于水平方向的分速度保持v0不變，運(yùn)動中小球的水平坐標(biāo)隨時間變化的規(guī)律是x= 。（2）豎直坐標(biāo)：小球在豎直方向產(chǎn)生的加速度為 ，豎直方向初速度為 ，根據(jù)運(yùn)動學(xué)的規(guī)律，小球在豎直方向的坐標(biāo)隨時間變化的規(guī)律是y= 。二、平拋物體的速度1.水平速度vx初速度為v0的平拋運(yùn)動，水平方向受力為零，故在時刻t的水平分速度vx= 。2.豎直分速度平拋運(yùn)動的豎直初速度為 ，豎直方向只受重力，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度為重力加速度 ，由運(yùn)動學(xué)公式可知，豎直分速度vy= 。三、平拋運(yùn)動的軌跡1.平拋小球水平方向坐標(biāo)為x=v0t，豎直方向坐標(biāo)為，聯(lián)立這兩個式子消去t，可得到平拋物體的軌跡方程：y= 。式中 、 都是與x、y無關(guān)的常量，這正是初中數(shù)學(xué)中的 函數(shù)的圖象，是一條 線。即平拋物體運(yùn)動的軌跡是一條 線。2.進(jìn)一步的拓展斜拋運(yùn)動（1）斜上拋運(yùn)動的受力情況：在水平方向上不受力，加速度是 ；在豎直方向只受 ，加速度大小為 。（2）斜上拋物體的初速度為v0，與水平方向間的夾角為，則此速度沿水平方向的分量vx= ，vy= 。（3）求解斜上拋運(yùn)動的方法：水平方向為 運(yùn)動；豎直方向為初速度為 的勻 速直線運(yùn)動，加速度a= 。3.合速度（1）大?。喝糁獀x和vy的值，按照數(shù)學(xué)上的 定理，可求得t時刻平拋運(yùn)動速度大小vt= 。（2）方向：根據(jù)vx和vy的值，按照三角函數(shù)知識，可求得t時刻瞬時速度的方向跟水平方向夾角的正切值tan= 。典例1在490m的高空，以240m/s的速度水平飛行的轟炸機(jī)追擊一魚雷艇，該艇正以25m/s的速度與飛機(jī)同方向行駛。飛機(jī)應(yīng)在魚雷后面多遠(yuǎn)處投下炸彈，才能擊中該艇？（g取9.8m/s2）遷移應(yīng)用1一個物體以速度v水平拋出，不計空氣阻力，經(jīng)過時間t擊中豎直墻壁，求這段時間內(nèi)物體通過的位移大小和擊中墻壁時的速度方向。典例2以9.8m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角=30的斜面上，則物體飛行的時間是多少？（g取9.8m/s2）遷移應(yīng)用2一個物體以速度v水平拋出，不計空氣阻力，落地時速度方向與水平地面的夾角為，求平拋運(yùn)動的時間和拋出時的高度。五、【本課小結(jié)】在解決平拋運(yùn)動的問題時，將平拋運(yùn)動分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，時間相同是兩分運(yùn)動聯(lián)系的橋梁。六、【課堂反饋】（一）課堂練習(xí)1.從理論上對拋體運(yùn)動規(guī)律的分析，下列說法正確的是（ ）A.拋體運(yùn)動的物體只受到重力的作用，故質(zhì)量不同的物體做拋體運(yùn)動的加速度不一樣B.拋體運(yùn)動的物體在水平方向所受外力為零，故在水平方向沒有加速度C.同一個物體做斜拋運(yùn)動和平拋運(yùn)動時的受力情況不一樣，所以軌跡不一樣D.不同物體做拋體運(yùn)動時的合力可能不同，但它們做拋體運(yùn)功的加速度一樣2.對平拋運(yùn)動，由下列條件可以確定物體初速度的是（ ）A.已知水平位移 B.已知下落高度 C.已知落地速度、下落高度 D.已知全程位移的大小和方向3.關(guān)于拋體運(yùn)動的軌跡，正確的是（ ）A.拋體運(yùn)動的軌跡都是拋物線 B.拋體運(yùn)動的軌跡都是反比例曲線 C.平拋運(yùn)動的軌跡都是拋物線 D.平拋運(yùn)動的軌跡都是反比例曲線4.一個質(zhì)量為m的物體，從距地面高度為h處以初速度v0水平拋出，不計空氣阻力，物體在空中運(yùn)動的水平位移是由下列哪個選項中的物理量決定的（ ）A.質(zhì)量m和初速度v0 B. 初速度v0和高度h C. 質(zhì)量m 和高度h D. 高度h 5.如圖5-7所示，將小球從坐標(biāo)原點沿水平軸ox拋出，經(jīng)一段時間到達(dá)P點，其坐標(biāo)為（x0,y0）。作小球軌跡在P點的切線并反向延長與ox軸相交于Q點，則Q點的橫坐標(biāo)為（ ）A.x0/5 B.3x0/10 C. x0/2 D. 3x0/46.一個質(zhì)點從A點被水平拋出，不計空氣阻力，要想擊中B點（已知A、B之間的距離為L，AB連線與水平方向的夾角為），由此可求得（ ）A.由A到B的時間為 B.由A到B的運(yùn)動時間為 C. 由A到B的時間為 D.由于初速度未知，以上結(jié)論都不對7.以初速度v0水平拋出一物體，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時，此物體的（ ）A.豎直分速度等于水平分速度 B.瞬時速度為C.運(yùn)動時間為 D.運(yùn)動的位移是8.槍管AB對準(zhǔn)小球C，A、B、C在同一水平線上，已知BC=100m。當(dāng)子彈射出槍口B時，C球自由落下。若小球C落下20m時被擊中，則子彈離開槍口時的速度為（g取10m/s2）（ ）A.20m/s B.30m/s C.40m/s D.50m/s9.一架飛機(jī)以150m/s的速度在高空某一水平面上做勻速直線飛行。相隔1s先后從飛機(jī)上落下M、N兩物體。不計空氣阻力，在運(yùn)動過程中它們的位置關(guān)系是（ ）A.M在N前150m B.M在N后150m C.M在N正下方，保持4.9m的距離 D.M在N正下方距離隨時間增大10.火車以1m/s2的加速度在平直軌道上加速行駛，車廂中一乘客把手伸到窗外，從距地面2.5m高處自由釋放一物體，若不計空氣阻力，則物體落地時與乘客的水平距離為（g取10m/s2）（ ）A.0 B.0.5m C.0.25m D.0.75m（二）高考鏈接11.如圖5-8所示，是一小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分，其中A、B、C是小球不同時刻在照片上的位置，圖中背景方格的邊長為5cm，如果g取10m/s2，則小球初速度為多少？12.如圖5-9所示，一高度為h=0.2m的水平面在A點處與一傾角為=30的斜面連接，一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右運(yùn)動。求小球從A點運(yùn)動到地面所需的時間（平面與斜面均光滑，g取10m/s2）。某同學(xué)對此題的解法為：小球沿斜面運(yùn)動，則，由此可求得落地的時間t。問：你同意上述解法嗎？若同意，求出所需的時間；若不同意，則說明理由并求出你認(rèn)為正確的結(jié)果。13.在距地面高度為1500m處，有一架飛機(jī)以v0=360km/h的速度水平勻速飛行，已知投下的小物體在離開飛機(jī)后做平拋運(yùn)動，小物體做平拋運(yùn)動10s后降落傘自動張開即做勻速運(yùn)動。為了將這個小物體投到地面某處，應(yīng)該在距該處水平距離多遠(yuǎn)的地方開始投下？（g取10m/s2）七、【課后作業(yè)】1(2011哈師大附中高一檢測)在水平方向勻加速行駛的火車中，一位乘客將一個小球相對火車向后水平拋出，不計空氣阻力，地面上觀察者看這個小球的運(yùn)動軌跡可能是圖中的( )2如圖所示，在光滑的水平面上有小球A以初速度v0向左運(yùn)動，同時刻一個小孩在A球正上方以v0的速度將B球平拋出去，最后落于C點，則()A小球A先到達(dá)C點 B小球B先到達(dá)C點C兩球同時到達(dá)C點 D不能確定3物體做平拋運(yùn)動時，描述物體在豎直方向的分速度vy(取向下為正)隨時間變化的圖象是圖中的( )4某同學(xué)對著墻壁練習(xí)打網(wǎng)球，假定球在墻面上以25m/s的速度沿水平方向反彈，落地點到墻面的距離在10m至15m之間忽略空氣阻力，取重力加速度g10m/s2.則球在墻面上反彈點的高度范圍是()A0.8m至1.8m B0.8m至1.6m C1.0m至1.6m D1.0m至1.8m5決定平拋運(yùn)動物體飛行時間的因素是( )A初速度 B拋出時的高度 C拋出時的高度和初速度 D以上均不對6關(guān)于平拋運(yùn)動，下列說法中正確的是 ( )A平拋運(yùn)動的軌跡是曲線，所以平拋運(yùn)動是變速運(yùn)動B平拋運(yùn)動是一種勻變速曲線運(yùn)動C平拋運(yùn)動的水平射程x僅由初速度v0決定，v0越大，x越大D平拋運(yùn)動的落地時間t由初速度v0決定，v0越大，t越大7.斜向上方拋出一物體，在物體運(yùn)動到最高點時，物體的速度()A為零 B不為零，方向豎直向上C不為零，方向豎直向下 D不為零，方向沿水平方向8以速度v0水平拋出一物體，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時，此物體的( )A豎直分速度等于水平分速度 B瞬時速度為C運(yùn)動時間為 D發(fā)生的位移為9空中懸掛一串五彩圓環(huán)，圓環(huán)面垂直于紙面，一支玩具手槍的槍管與綠環(huán)的圓心在同一條直線上，管口與綠環(huán)的距離為L，綠環(huán)的圓心離地面的高度為H，現(xiàn)使手槍射出一顆子彈，同時自由釋放這串五彩圓環(huán)，子彈可能擊中(如圖所示)()A紅環(huán)B藍(lán)環(huán)C黃環(huán)D綠環(huán)10一物體被水平拋出后ts，2ts，3ts內(nèi)豎直下降的距離之比為 ，通過的水平距離之比為 。11在一次“飛車過黃河”的表演中，汽車在空中飛經(jīng)最高點后在對岸著地已知汽車從最高點至著地點經(jīng)歷時間約0.8s，兩點間的水平距離約為30m，忽略空氣阻力，則最高點與著地點間的高度差約為 m.12以初速度v10m/s水平拋出一個物體，取g10m/s2，1s后物體的速度與水平方向的夾角為 ，2s后物體在豎直方向的位移為 m13如圖所示，飛機(jī)距離地面高H=500 m，水平飛行速度為v1=100 m/s，追擊一輛速度為v2=20 m/s同向行駛的汽車，欲使投彈擊中汽車，飛機(jī)應(yīng)在距汽車水平距離多遠(yuǎn)處投彈？（g=10 m/s2）