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1、第1章 怎样研究抛体运动1.1飞机投弹与平抛运动飞机投弹与平抛运动一、什么是曲线运动？一、什么是曲线运动？定义：定义：质点的质点的运动轨迹运动轨迹是是曲线的运动曲线的运动让带有水的雨伞绕着让带有水的雨伞绕着伞柄转动伞柄转动,水滴沿伞水滴沿伞边圆周的切线飞出边圆周的切线飞出. 二、曲线运动的速度从凹凸不平的斜坡上滚下的小球，在A、B、C三点的瞬时速度方向就分别为vA、vB、vC。（1）方向：做曲线运动的质点在某一点的速度方做曲线运动的质点在某一点的速度方向是沿曲线上该点的切线方向。通常所说的速度是向是沿曲线上该点的切线方向。通常所说的速度是指瞬时速度。指瞬时速度。因为速度是矢量，有大小、也有方向
2、，只要大小和方向中有一个改变了，就是速度变了，也就是有加速度。所以，曲线运动是速度方向时刻改变的变速运动。（2）曲线运动的性质）曲线运动的性质思考:曲线运动一定是变速运动吗?（3）曲线运动的分类加速度（合外力）恒定的曲线运动为匀变速曲线运动；加速度（合外力）变化的曲线运动为非匀变速曲线运动。 （4）曲线运动的条件当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动。画出下列各点的速度与受力的方向练习一、曲线滑梯如图所示,试标出人从滑梯上滑下 时,在A、B、C、D各点的速度方向。练习二、若已知物体的速度方向和它所练习二、若已知物体的速度方向和它所受合力的方向，如图所示，则可能
3、的运受合力的方向，如图所示，则可能的运动轨迹是（动轨迹是（ ）C练习三、如图所示,物体在恒力的作用下沿从A曲线运动到B,此时突然使力反向,物体的运动情况是 ( ) A 物体可能沿曲线Ba运动 B 物体可能沿直线Bb运动 C 物体可能沿曲线Bc运动 D 物体可能沿曲线B返回AC甲已丙BAAARRBBCD三、运动的合成与分解蜡块实际发生的运动（由块实际发生的运动（由A到到C）的）的运动，通常叫做合运动。运动，通常叫做合运动。1、分运动和合运动、分运动和合运动在上述实验中，蜡块沿玻璃管在竖直方在上述实验中，蜡块沿玻璃管在竖直方向（由向（由A到到B）的运动和水平方向（由）的运动和水平方向（由A到到D）
4、的运动，通常叫做分运动。）的运动，通常叫做分运动。2、分运动和合运动关系（1）运动的独立性：分运动之间是互不相干的，即各个运动均按各自规律运动，彼此互不影响。因此在研究某个分运动的时候，就可以不考虑其他的分运动，就像其他分运动不存在一样。（2）运动的等时性：各个分运动及其合运动总是同时发生，同时结束，经历的时间相等；因此，若知道了某一分运动的时间，也就知道了其他分运动及合运动经历的时间。（3）运动的等效性：各分运动叠加起来的效果与合运动相同。（4）运动的相关性：分运动的性质决定合运动的性质和轨迹。 已知合运动求分运动，叫做已知合运动求分运动，叫做运动的运动的分解。分解。3 3、运动的合成与分解
5、、运动的合成与分解 已知分运动求合运动，叫做运已知分运动求合运动，叫做运动的动的合成。合成。练习练习 飞机以飞机以300km/h的速度斜向上飞的速度斜向上飞行，方向与水平方向成行，方向与水平方向成30度角。求水平度角。求水平方向的分速度方向的分速度V和竖直方向的分速度。和竖直方向的分速度。 河宽d，船速为v船，水流速度为v水，船速v船与河岸的夹角为。求渡河所用的时间，并讨论=？时渡河时间最短。4、小船渡河问题怎样渡河，船的合位移最小？练习：小船匀速横渡一条河流，当船头垂直对岸方向开行时，在出发后的10 min到达对岸下游120 m处。若船头保持与河岸成角向上游开行，在出发后12.5 min时到
6、达正对岸，求：(1)水流的速度；(2)船在静水中的速度；(3)河的宽度；(4)船头与河岸的夹角。【答案答案】(1)0.2 m/s (2)1/3 m/s (3)200 m (4)535不在同一直线上的两个直线运动的合成轨迹? 我们看到，两个直线运动的合运动可以是曲线运动，反过来，曲线运动也可以分解为两个方向上的直线运动。分别弄清楚作为分运动的直线运动的规律，就可以知道作为合运动的曲线运动的规律。（1）两个分运动都是匀速直线运动，合运动是匀速直线运动；(2 ）一个分运动是匀速直线运动，另一个不同方向的分运动是初速度为零的匀加直线运动，合运动是曲线运动平抛运动：将一个物体沿水平方向抛出，在空气阻力可
7、以忽略的情况下，物体所做的运动叫做平抛运动。 (1)伽利略的假设 平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。（2）平抛运动的性质 由于做平抛运动的物体只受重力的作用，由牛顿第二定律可知，其加速度恒为g，所以是匀变速运动；又因为重力与速度不在一条直线上，物体做曲线运动，所以，平抛运动是匀变速曲线运动，其轨迹是抛物线。四、平抛运动（3）研究平抛运动的方法 研究平抛运动采用运动分解的方法。平抛运动可以看成是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动。故解决有关平抛运动的问题时，首先要把平抛运动分解为水平匀速直线运动和竖直自由落体运动。然后分别运用两个分运动的规
8、律去求分速度、分位移等，再合成得到平抛运动的速度、位移等。这种处理问题的方法可以变曲线运动为直线运动，变复杂运动为简单运动，使问题的解决得到简化。（4）、）、 验证伽利略的假设验证伽利略的假设（1）实验探究研究平抛运动 实验步骤和现象： 用小锤击打弹性金属片C，使A球沿水平方向飞出，做平抛运动，与此同时，B球被松开做自由落体运动；如图1-1-4 改变实验装置离地面的高度，多次实验，两球总是同时落地； 在同一高度改变小锤击打的力度，使A球的平抛初速度大小不同，多次实验，两球也总是同时落地。这说明做平抛运动的A球在竖直方向上的运动情况与B球自由落体运动的情况相同。 这个实验现象说明：平抛运动竖直方
9、向上的分运动为自由落体运动。（2）分析论证研究平抛运动的频闪照片 用数码相机可记录下小球做平抛运动的轨迹，如图1-1-5所示。 由于相邻两帧照片间的时间间隔是相等的，只要测量相邻两照片上小球的水平位移，就很容易判断平抛运动水平方向上的运动特点。练习一、一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每练习一、一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔隔1 s释放一个铁球，先后共释放释放一个铁球，先后共释放6个，若个，若 不计不计空气阻力，从地面上观察空气阻力，从地面上观察6个球（个球（ ）A.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的地点是等间距的 B.在空中任何时刻总是
10、排成抛物线，它们的落在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的地点是不等间距的C.在空中任何时刻总在飞机的正下方，排成竖在空中任何时刻总在飞机的正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的直的直线，它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机的正下方，排成竖在空中任何时刻总在飞机的正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的直的直线，它们的落地点是不等间距的C练习二、在练习二、在2010年年4月青海玉树大地震中，解放军月青海玉树大地震中，解放军空军某部从空中进行救援和投放食品，如图所示是空军某部从空中进行救援和投放食品，如图所示是从飞机上每隔相等时间投放食品的图形，在不考
11、虑从飞机上每隔相等时间投放食品的图形，在不考虑空气阻力时，在飞机上的救援人员看到的图形是（空气阻力时，在飞机上的救援人员看到的图形是（ ）C练习三、如图练习三、如图1-1-7所示，在研究平抛运动所示，在研究平抛运动时，小球时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时，撞开轻质接触式开关端水平）时，撞开轻质接触式开关S，被电，被电磁铁吸住的小球磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个同时自由下落。改变整个装置的高度装置的高度H做同样的实验，发现位于同一做同样的实验，发现位于同一高度的高度的A、B两球总是同时落地。该实验现两球总是同时落地。该实验现象说明了象说明了A球离开轨道后（球离开轨道后（ ）A.水平方向的分运动是匀速直线运动水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动竖直方向的分运动是匀速直线运动图图1-1-7C
