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1、11飞机投弹与平抛运动学 习 目 标知 识 脉 络1.了解平抛运动的概念及含义2理解伽利略对二维曲线运动的研究方法和结论假设3通过实验来验证水平运动与竖直运动的具体情况(重点)4体会科学假设与实验完美结合的重要方法(难点)平 抛 运 动1定义：将一个物体沿水平方向抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体所做的运动2条件(1)初速度方向沿水平方向(2)在运动过程中空气阻力可以忽略，即只受重力作用1平抛运动是曲线运动，故物体受到的力的方向一定不断变化()2平抛运动的初速度与重力垂直()3做平抛运动的物体，受力始终与运动方向一致()街头有一种套圈游戏，游戏中用套圈套中目标就可得到奖品，如图111.我们
2、可以把套圈抛出后的运动看做平抛运动思考以下问题：图111(1)套圈的落点与什么因素有关？(2)套圈的运动是匀变速曲线运动吗？【提示】(1)套圈的落点与抛出时的速度和抛出点的高度有关(2)套圈只受重力作用，故套圈的运动是匀变速曲线运动如图112所示，一人正练习投掷飞镖，请思考：图112探讨1：飞镖投出后，其加速度的大小和方向是怎样的？【提示】若忽略空气阻力，飞镖投出后，只受重力作用，其加速度大小为g，方向竖直向下探讨2：飞标的运动是匀变速运动，还是变加速运动？【提示】飞镖运动过程中，加速度是不变的，所以飞镖的运动是匀变速运动1平抛运动特点(1)理想化特点：物理上的“平抛运动”是一种理想化的运动，
3、即把物体看成质点，抛出后只考虑重力作用，忽略空气阻力(2)匀变速特点：平抛运动的加速度恒定，始终等于重力加速度，是一种匀变速曲线运动(3)速度变化的特点：做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度的变化量相等，均为vgt，方向竖直向下2平抛运动的动力学解释平抛运动是物体以水平速度抛出，只在重力作用下的运动，可从以下两个方面理解：(1)如果物体不受重力，物体将以水平初速度做匀速直线运动(2)如果物体的初速度为零，物体又只受重力作用，则物体将做自由落体运动1(多选)关于平抛物体的运动，以下说法正确的是()A做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大B做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度
4、保持不变C平抛物体的运动是匀变速运动D平抛物体的运动是变加速运动【解析】做平抛运动的物体，速度随时间不断增大，但由于只受恒定不变的重力作用，所以加速度是恒定不变的，选项A错误，B正确；平抛运动是加速度恒定不变的曲线运动，所以它是匀变速曲线运动，选项C正确，D错误【答案】BC2如图113，为研究平抛运动的实验，安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是()图113A保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B保证小球飞出时，初速度水平C保证小球在空中运动的时间每次都相等D保证小球运动的轨迹是一条抛物线【解析】斜槽末端的切线是水平的，可以保证小球飞出时，初速度水平故B选项正确【答
5、案】B3蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠能逃脱被击中厄运的是(设树枝足够高)() 【导学号：02690000】图114A.自由落下B竖直上跳C迎着枪口，沿AB方向水平跳离树枝D背着枪口，沿AC方向水平跳离树枝【解析】因为子弹做平抛运动，其竖直方向做自由落体运动，所以松鼠只有竖直上跳才不会被击中，故选B.【答案】B平抛运动的特点(1)速度特点：平抛运动的速度大小和方向都不断变化，故它是变速运动(2)轨迹特点：平抛运动的运动轨迹是抛物线，故它是曲线运动(3)受力特点：做平抛运动的物体只受重力作用，故它的合外力恒定(4)加速
6、度特点：平抛运动的加速度为自由落体加速度，恒定不变，故它做匀变速运动伽 利 略 的 假 设 及 实 验1伽利略的假设(1)内容：在水平方向的运动，物体在这个方向上不受力的作用做匀速直线运动；在竖直方向的运动，物体受到重力作用做自由落体运动(2)假定两个方向的运动既不彼此影响干扰，也不互相妨碍，物体的实际运动就是这两个运动的合运动(3)平抛运动的轨迹是一条抛物线2验证伽利略的假设(1)研究平抛运动实验如图115所示，用小锤击打弹性钢片C，C向前推动小钢球B，使其具有水平初速度，使B做平抛运动，同时松开小钢球A，使A从孔中自由落下图115现象现象一：无论B球的水平速度大小如何，它总是与A球同时落地
7、现象二：B球的水平初速度越大，通过的水平距离也越大现象三：B球水平初速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动结论：物体在做平抛运动的过程中，在竖直方向的运动为自由落体运动(2)研究平抛运动的频闪照片如图116所示，是两小球同时开始做自由落体运动和平抛运动的频闪照片图116现象：B球在相同时间内通过的水平位移相等，通过的竖直位移与时间的二次方成正比结论：证实了平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动1飞机投弹时，炸弹离开飞机后做自由落体运动()2平抛物体的运动轨迹是一条抛物线()3平抛运动水平方向和竖直方向的两个运动互不干扰()1在同一地点所有做平抛运动的物体的加速度都相
8、同吗？【提示】相同因为所有做平抛运动的物体都只受重力作用，其加速度均为重力加速度2一位投飞镖的人想投中靶子的中心，可他瞄准时却对准靶中心的上方，这是为什么？【提示】如果对准的是靶中心的话，飞镖投出后，在竖直方向做自由落体运动，到靶子位置时就处于靶中心的下方了图117所示中的M，N是两个完全相同的弧线轨道，末端水平，不计空气阻力和摩擦的影响实验时，该小组同学将小铁球A、B吸在电磁铁上，保持h1h2，调整H到合适高度；然后断开电源，两小球同时由静止开始沿轨道滚下调整h1和h2后经过多次重复实验，都能观察到两球同时到达光滑水平面上的P点图117探讨1：由该实验说明小球在水平方向做何种运动？【提示】A
9、球平抛的同时B球做水平方向的匀速运动，结果能同时到达P点，说明小球A在水平方向的运动与小球B的运动相同，为匀速直线运动探讨2：由该实验能否说明小球A在竖直方向做自由落体运动？【提示】不能1探究平抛运动规律方案的构思(1)将曲线运动看作是两个直线运动，即将平抛运动看作是水平方向和竖直方向的两个直线运动(2)由力的独立性作用原理推测做平抛运动的物体在不同方向上的运动情况：在水平方向上由于物体不受力，故做匀速直线运动；在竖直方向上由于物体只受重力作用，且初速度为零，故做自由落体运动2平抛运动轨迹的获取方法(1)描影法：对水平喷出的水柱轨迹，可以从侧面照射，在另一侧面白纸上用铅笔描绘出轨迹的影子(2)
10、描点法：对从斜槽轨道滚下沿水平面飞出的小球的轨迹，可以描出代表小球运动过程中所经过的一系列位置的点，这些点所连成的平滑曲线就是小球做平抛运动的运动轨迹(3)摄影法：用频闪照片记录出平抛运动的物体在间隔相等的时间内经过的位置，这些位置的分布曲线就是其做平抛运动的轨迹4.(多选)(2014江苏高考)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图118所示的装置进行实验小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落关于该实验，下列说法中正确的是()图118A两球的质量应相等B两球应同时落地C应改变装置的高度，多次实验D实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动【解析】根据运动的
11、等时性和独立性特点可知，两球应同时落地，为减小实验误差，应改变装置的高度，多次做实验，选项B，C正确；平抛运动的实验与小球的质量无关，选项A错误；此实验只能说明A球在竖直方向做自由落体运动，选项D错误【答案】BC5.如图119所示，在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时刻在它的正上方有小球b也以初速度v0水平抛出，并落于c点，则() 【导学号：02690001】图119A小球a先到达c点B小球b先到达c点C两球同时到达c点D无法确定【解析】因两球在水平方向上的运动情况相同，所以应同时到达c点【答案】C6.如图1110所示为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A，B，C为三个同时由同一点出发的小球，AA为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹，BB为小球以速度v被水平抛出后的运动轨迹，CC为C球自由下落的运动轨迹通过分析上述三条轨迹可得出结论：图1110_.【解析】做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动【答案】见解析解题时千万不要凭主观想象来判断.如4题由题意我们可以知道，平抛物体在竖直方向的分运动是自由落体运动，但本题中没有任何证据表明其水平方向的分运动特点，由题目情景可知D项不可选.8
