平抛运动讲义
思方教育学科教师辅导讲义
平抛运动
一．教学目标
1.知道平抛运动的特点和规律，及形成的条件。
2.理解平抛运动是匀变速运动，其加速度是g ，会用平抛运动解答有关问题（像上抛，斜抛类平抛等）
二．教学内容
知识点1、平抛运动的分解（如图所示）
注意：平抛运动的飞行时间、水平位移和落地速度等方面的注意问题： （1）物体做平抛运动时在空中运动的时间g
h
t 2=
，其值由高度h 决定，与初速度无关。 （2）它的水平位移大小为x= v 0
g
h
2，与水平速度v 0及高度h 都有关系。 （3）落地瞬时速度的大小22y x t v v v +==22
0)(gt v +=gh v 22
+，由水平初速度v 0及高度h 决分运动与合运动 加速度 速度 位移
水平方向 （x 方向分运动）
匀速直线运动
a x =0 v x =v 0 x= v 0t
竖直方向 （y 方向分运动）
自由落体运动
a y =g v y =gt y=gt 2/2
合运动 匀变速曲线运动 a 合=g 方向竖直向下 22y x t
v v v += 与v 0方向夹角为θ， tan θ=v y / v x = gt/ v 0 2
2y x s += 与x 方向夹角为α，
tan α=y/x= gt/ 2v 0 y
x o x y v
v y v x
s
α
θ
定。
（4）落地时速度与水平方向夹角为θ，tan θ= gt/ v 0，h 越大空中运动时间就越大，θ就越大。 （5）落地速度与水平水平方向夹角θ，位移方向与水平方向夹角α，θ与α是不等的。注意不要混淆。
（6）平抛物体的运动中，任意两个相等的时间间隔的速度变化量△v=g △t ，都相等且△v 方向怛为竖直向下。
（7）平抛运动的偏角与水平位移和竖直位移之间的关系：如右图所示，平抛运动的偏角θ即为平
抛运动的速度与水平方向的夹角，所以有：tan θ= 2
2121020
x y
t v gt v gt ==
tan θ=2
x y
常称为平抛运动的偏角公式，在一些些问答题中可直接应用该结论分析解答。
（8）以抛点为原点，取水平方向为x 轴，正方向与初速度v 0方向相同，竖直方向为y 轴，正方向竖直向下，物体做平抛运动的轨迹上任意一点A （x ，y ）的速度方向的反向延长线交于x 轴上的B 点。B 点的横坐标x B =x/2。
（9）平抛运动中，任意两个连续相等时间间隔内在竖直方向上分位移之差△h=gT 2都相等。 （10）平抛物体的位置坐标：
以抛点为坐标原点，竖直向下为y 轴正方向，沿初速度方向为x 轴正方向，建立直角坐标系（如图所示），据平抛运动在水平方向上是匀速直线运动和在竖直方向上自由落体运动知： 水平分位移x= v 0t ， 竖直分位移y=gt 2/2， t 时间内合位移的大小22y x s +=
设合位移s 与水平位移x 的夹角为α，则tan α=y/x=（ gt 2/2）/ v 0t =gt/ 2v 0。
轨迹方程：平抛物体在任意时刻的位置坐标x 和y 所满足的方程，叫轨迹方程，由位移公式消去t 可得：y=gx 2/2v 02。显然这是顶点在原点，开口向下的抛物线方程，所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。
（11）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方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。然后分别用两个分运动的规律去求分速度、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。
y x o x
y v
v y v x
s
θ θ
y x o y s
α
[例1]如图所示，在倾角为α的斜面顶点A 以初速度v 0水平抛出一个小球，最后落在斜面上B 点，不计空气阻力，求小球在空中的运动时间t 及到达B 点的速度大小。
[变式训练1]如图所示，从倾角为θ斜面上A 点，以水平速度v 0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上的B 点所用时间为（ ）
A 、2v 0sin α/g
B 、2v 0tan α/g
C 、v 0sin α/g
D 、v 0tan α/g
知识点2 竖直上抛运动
1分段法 将竖直上抛运动分成上升过程和下降过程,上升过程物体做匀减速直线运动， 其速度公式为v ＝v 0-gt 1， 达最高点历时t 1＇＝v 0/g ，
最高点位移S 1＇＝v O 2/2g 。下降过程物体做自由落体运动，其速度公式为v t2＝gt 2，
2 整体法：竖直上抛运动可看成一个统一的匀变速直线运动，据选取正方向的差异，又可分成二种处理方法：
1）.取竖直向上的方向作为正方向，竖直上抛运动就是以v 0为初速度的匀减速直线运动，其速度公式和位移公式可以统一为：v t ＝v 0－gt ，s ＝v 0t-gt 2/2。高中物理甲种本讲授的就是这种方法. 2）.取竖直向下的方向作为正方向，竖直上抛运动就是以v 0为初速度的匀加速直线运动，其速度和位移公式可以统一为：v t ＝-v 0＋gt ，s ＝-v 0t ＋gt 2/2。这种分析方法平时接触较少，要作观念上的转变才能接受。
[例1] 一个气球以4m/s 的速度从地面匀速竖直上升，气球下悬挂着一个物体，气球上升到217m 的高度时，悬挂物体的绳子断了，则从这时起，物体经过多少时间落到地面？（不计空气阻力）
知识点3 斜抛运动
（1）定义：将物体以速度v ，沿斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动，称为斜
A B V 0 α θ A
B
抛运动。
（2）斜抛运动的处理方法：如右图所示，若被以速度v 沿与水平方向成θ角斜向上方抛出，则其初速度可按图示方向分解为v x 和v y 。
v x =v 0cos θ v y = v 0sin θ
由于物体运动过程中只受重力作用，所以水平方向作匀速直线运动；而竖直 方向因受重力作用，有竖直向下的重力加速度g ，同时有竖直向上的初速度 v y = v 0sin θ，故作匀减速直线运动（竖直上抛运动，当初速度斜向下方时，竖 直方向的分运动为竖直下抛运动）。因此斜抛运动可以看作水平方向的匀速直
线运动和竖直方向的抛体运动的合运动。
在斜抛运动中，从物体被抛出的地点到落地点的水平距离X 叫射程；物体到达的最大高度Y 叫做射高。
射程X= v x t= v 0cos θ×2v 0sin θ/g= v 02sin2θ/g ； 射高Y= v y 2/2g= v 02sin 2θ/2g 。
物体的水平坐标随时间变化的规律是x=（v 0cos θ）t
物体在竖直方向的坐标随时间变化的规律是y=（ v 0sin θ）t-2
2
gt 小球的位置是用它的坐标x 、y 描述的，由以上两式消去t ，得y=xtan θ-
2
2
02cos 2v gx 。
因一次项和二次项的系数均为常数，此二次函数的图象是一条抛物线。
[例3]一炮弹以v 0=1000m/s 的速度与水平方向成300斜向上发射，不计空气阻力，其水平射程为多少？其射高为多大？炮弹在空中飞行时间为多少？（g=10m/s 2）
[变式训练3]在水平地面上方10m 高处，以20m/s 的初速度沿斜上方抛出一石块，求石块的最大射程。（空气阻力不计，g 取10m/s 2）
[例4]如图所示，从高为h=5m ，倾角θ=450的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的初速度为v 0，若不计空气阻力，求：（1）当v 0=4m/s 时，小球的落点离A 点的位移大小？ （2）当v 0=8m/s 时，小球的落点离A 点的位移大小？（g 取10m/s 2）
θ
O
y
x v
v y
v x
A
θ v 0 h
[变式训练4]如图所示，在与水平方向成370的斜坡上的A 点，以10m/s 的速度水平抛出一个小球，求落在斜坡上的B 点与A 点的距离及在空中的飞行时间？（g 取10m/s 2）
[例5]如图所示，排球场总长为18m ，设球网高度为2m ，运动员站在离网3m 的线上（图中虚线所示），正对网前跳起将球水平击出（不计空气阻力）。（1）设击球点在3m 线正上方高度为2。5m 处，试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界？（2）若击球点在3m 线正上方的高度小于某个值，那么无论水平击球的速度多大，球不是触网就是越界，试求这个高度？（g 取10m/s 2）
[变式训练5]光滑斜面倾角为θ，长为L ，上端一小球沿斜面水平方向以速度v 0抛出，如图所示，求小球滑到底端时，水平方向位移多大？
B A 370 v 0 2m 3m 18m v 0 θ
[综合拓展]
[例6]一铅球运动员以初速度v 0将铅球掷出，设铅球离手时离地面的高度为H ，问铅球的初速度v 0与水平方向的夹角θ多大时投掷的最远？（不计空气阻力）
知识点 4 特征：物体的运动不是平抛运动，但在运动过程中物体所受合外力恒定，并且与物体运动的初速度方向垂直，这类运动称为类平抛运动。处理方法：与平抛运动的分析方法完全一致，利用运动的合成与分解，将其看成是某一方向的匀速直线运动和垂直于此方向的匀加速直线运动的合成，分别研究各个方向的规律。 三.[基础达标]
1、物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度v y （取向下为正方向）随时间变化的图象是下图中的：
A B C D
抛体
运
动 平抛运动 条件
有水平初速度 只受重力作用
轨迹：抛物线
性质：匀变速曲线运动
规律 水平方向：v x =v 0，x= v 0t
竖直方向：v y =gt ，y= gt 2/2 斜上抛运动
条件
有斜向上的初速度
只受重力作用 轨迹：抛物线 性质：匀变速曲线运动 规律
水平方向：v x =v 0cos θ，x= v 0t cos θ
竖直方向：v y = v 0sin θ-gt ，y= v 0tsin θ-gt 2/2
v y O x v y O x v y O x v y O x
2、做平抛运动的物体，每2秒的速度增量总是：
A 、大小相等，方向相同。
B 、大小不等，方向不同。
C 、大小相等，方向不同。
D 、大小不等，方向相同。 3、关于平抛运动，下列说法正确的是：
A 、平抛运动是匀变速运动。
B 、平抛运动是变加速运动。
C 、平抛运动的加速度方向竖直向下。
D 、平抛运动的水平位移随时间均匀增大。 4、决定一个平抛物体的运动时间的因素是： A 、抛出时的初速度 B 、抛出时的竖直高度。
C 、抛出时的初速度和竖直高度。
D 、以上说法都不对。
5、继“神舟五号”飞船发射成功后，我国下一步的航天目标为登上月球，已知月球上的重力加速度为地球上台阶六分之一，若分别在地球和月球表面，以相同初速度、离地面相同高度。平抛相同质量的小球（不计空气阻力），则那些判断是正确的： A 、 平抛运动时间t 月>t 地 B 、 水平射程x 月>x 地
C 、 落地瞬间的瞬时速度v 月>v 地
D 、 落地速度与水平面的夹角θ月>θ地
6、一物体做平抛运动，从抛出点算起，1s 末其水平分速度与竖直分速度大小相等，经3s 落地，若g=10m/s 2，则物体在：
A 、第一、二、三秒内的位移之比是1：4：9
B 、第一、二、三秒内速度的变化量是相等的。
C 、后一秒内的位移比前一秒内的位移多10m 。
D 、落地时的水平位移是30m 。
7、一物体以初速度v 0水平抛出，经t 秒其竖直方向速度大小与水平方向速度大小相等，则t 为： A 、v 0/g B 、2v 0/g C 、v 0/2g D 、3v 0/g
8、如图平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，在同一坐标系中做出两个分运动的v ——t 图象，如图所示，则以下说法正确的是： A 、 图线1表示水平分运动的v ——t 图象。 B 、图线2表示竖直分运动的v ——t 图象。 C 、t 1时刻物体的速度方向与初速度方向夹角为450。
D 、若图线2倾角为θ，当地重力加速度为g ，则一定有tan θ=g 9、以初速度v 0，抛射角θ向斜上方抛出一个物体，由抛出到经过最高点的时间是 ，在这段时间内速度的变化量是 ，速度的变化率是 ， 经过最高点时的速度是 。
10、作斜抛运动的物体，在2秒末经过最高点时的瞬时速度是15m/s ，g=10m/s 2，则初速度 v 0= ，抛射角θ= 。
11、摩托车障碍赛中，运动员在水平路面上遇到一个壕沟，壕沟的尺寸如图所示，摩托车前后轮间距1m ，要安全地越过这壕沟，摩托车的速度v 0至少要有多大？（空气阻力不计，g=10m/s 2）
12、在研究平抛运动的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重垂线y 的方向但忘记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示，丙在曲线上取A 、B 两点量出它们到y 轴的距离，AA /=x 1，BB /=x 2，以及AB 的竖直距离h ，用这些可以求得小球平抛时的初速度为多少？
O t
2 1 v t
7
0．8m
13、如图所示，从距地面高为H 的地方A 处平抛一物体，其水平射程为2s ；在A 点正上方距地面高为2H 的地方B 处，以同方向抛出另一个物体，其水平射程为s ；二物体在空中运行时的轨道在同一竖直平面内，且都从同一屏的顶端擦过，求屏的高度。
14、从距地面20m 高处以15m/s 的初速度将一石子水平抛出，该石子落地时速度的大小是多少？与水平方向的夹角多大？落地时的位移大小是多少？与水平方向的夹角多大？（g=10m/s 2）
A /
B / A
B x 1
x 2 H 2H
A B 屏
答案[例1][思路分析]：小球做的是平抛运动，AB 长度为实际位移，设为L ，则由平抛运动规律，水平方向：Lcos α= v 0t ① 竖直方向：Lsin α= gt 2/2②
由①②得t= 2v 0tan α/g 竖直速度v y =gt=2v 0tan α
故速度22y x v v v += =α20tan 41+v [答案] t= 2v 0tan α/g ，v= α20tan 41+v
[总结]1、平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来处理 2、确定AB 是实际位移，不能将α角当作落地时速度与水平方向的夹角。 [变式训练1][答案]B [例2]解得：t=7s
答：物体经过7s 落到地面
[例3][思路分析]水平射程X=（v 0cos θ）t=v 0cos θ×2v 0sin θ/g= v 02sin2θ/g=8。67×104m ； 射高H= v 02sin 2θ/2g=1。25×104m 炮弹飞行时间t=2v 0sin θ/g=100s
[答案]水平射程为8。67×104m ；射高为1。25×104m ；飞行时间为100s
[总结]斜抛运动的处理方法是在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀变速直线运动。 [变式训练3] [答案]m x m 620=
[例4][思路分析]小球水平抛出后的落点在斜面上，还是在水平面上，这由初速度的大小来决定。设临界的水平初速度为v ，小球恰好落在斜面的底端，则水平方向的位移为x=h=5m ，落地时间为
g
h
t 2=
=1s ，求得v=h/t=5m/s （1）若v 0 ≈4。5m （2）若v 0>v ，小球一定落在水平面上，则t=1s ，y=h ，x= v 0t ， 位移220)(h t v s +=≈9。4m [答案]（1）4。5m （2）9。4m [方法总结]本题的关键是先找出临界的初速度来，然后分别研究两种不同的情况下的平抛运动问题，解平抛运动的问题的一般方法是将运动分解成水平方向上的匀速运动与竖直方向上的自由落体运动来解，这里注意落在斜面上时，x 、y 满足一定的制约关系，y=xtan θ [变式训练4][答案]18。75m ；1。5s [例5][思路分析]（1）作出如图所示的平面图，若刚好不触网，设球的速度为v 1，则水平位移为3m 的过程中，水平方向有：L= v 0t ，即3= v 1t ① 竖直方向有：y= gt 2/2，即时。5-2= gt 2/2 ② 由①②两式得：v 1=103m/s 同理可得刚好不越界的速度：v 2=212m/s 故范围为：103m/s (2)设发球高度为H 时,发出的球刚好越过球网落在边界线上,则刚好不触网时有:L= v 0t ， 即3= v 0t ③ A B V 0 α H-2= gt 2/2 ④ 同理当球落在界线上时有：12= v 0t / ⑤ H= gt /2/2 ⑥ 解③④⑤⑥得H=2。13m 即当击球的高度小于2。13m 时，无论球的水平速度多大，则球不是触网就是越界。 [答案]（1）103m/s [方法总结]解决本题的关键有三点：其一是确定运动性质——平抛运动；二是确定临界状态——恰好不触网或恰好不出界；三是确定临界轨迹，并画出轨迹示意图。 [变式训练5][答案]水平方向位移θ sin 2g L x = [例6][思路分析]物理模型为运动的合成与分解，即：斜向上抛运动，对此问题多数师生都认为是450，下面我们加以分析， 可将v 0分解为水平方向：v x =v 0cos θ ① 竖直方向：v y = v 0sin θ ② 竖直方向匀变速运动可得：H=-v y t+gt 2/2 ③ 因水平方向为匀速运动，所以水平方向的距离：s= v x t ④ 由①②③④式可得：当gH v v 2tan 2 00+= θ时，s 有最大值： g gH v v s 22 00+= 若v 0=15m/s 时，H=1。5m ，g=10m/s 2，则θ=43。210，s=23。95m [答案]当铅球与水平方向成θ角度（gH v v 2tan 2 00+= θ）时，投掷距离最远， g gH v v s 22 00+= [方法总结]在斜上抛运动中，物体的着地点与抛出点在同一计划调节时，当抛射角θ=450时，射程最远，而本题中着地点低于抛射点，θ=450时，射程不一定最大，因此莫因思维定势而导致错解。 [基础达标答案] 1、D 2、A 3、ACD 4、B 5、AB 6、BD 7、A 8、ABC 9、v 0sin θ/g ；v 0sin θ；g ； v 0cos θ 10、25m/s ；530 11、20m/s 12、h x x g 2) (2 12 2-13、h=6H/7 14、（1）v=25m/s （2）v 与水平方向夹角为530 （3）位移x=36m ，位移与水平方向夹角为α，tan α=2/3 平抛运动典型例题 专题一：平抛运动轨迹问题——认准参考系 1、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是（ C ）A．从飞机上看，物体静止 B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方 C．从地面上看，物体做平抛运动 D．从地面上看，物体做自由落体运动 专题二：平抛运动运动性质的理解——匀变速曲线运动（a→） 2、把物体以一定速度水平抛出。不计空气阻力，g取10，那么在落地前的任意一秒内（ BD ） A．物体的末速度大小一定等于初速度大小的10倍 B．物质的末速度大小一定比初速度大10 C．物体的位移比前一秒多10m D．物体下落的高度一定比前一秒多10m 专题三：平抛运动“撞球”问题——判断两球运动的时间是否相同（h是否相同）；类比追击问题，利用撞上时水平位移、竖直位移相等的关系进行解决 3、在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出小两小球和，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力.要使两球在空中相遇，则必须（ C ） A．甲先抛出球B．先抛出球 C．同时抛出两球D．使两球质量相等 4、如图所示，甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，将甲乙两球分别以v1．v2的速度沿同一水平方 向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（ D ） A．同时抛出，且v1< v2B．甲后抛出，且v1> v2 C．甲先抛出，且v1> v2D．甲先抛出，且v1< v2 专题四：平抛运动的基本计算题类型——关键在于对公式、结论的熟练掌握程度；建立等量关系 ①基本公式、结论的掌握 5、一个物体从某一确定的高度以v0 的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为v1，那么它的运动时间是（ D ） A ． B ． C ． D ． 6、作平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于( C ) A.物体所受的重力和抛出点的高度 B.物体所受的重力和初速度 C.物体的初速度和抛出点的高度 D.物体所受的重力、高度和初速度 7、如图所示，一物体自倾角为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 满足 （ D ） A.tan φ=sin θ B. tan φ=cos θ C. tan φ=tan θ D. tan φ=2tan θ 8、将物体在h =20m 高处以初速度v 0=10m/s 水平抛出，不计空气阻力（g 取10m/s 2 ），求： （1）物体的水平射程——————————————————20m （2）物体落地时速度大小————————————————m 510 ②建立等量关系解题 《平抛运动》教学反思 一、教学内容分析 本节是人教版《物理》必修模块物理Π第五章第二节。平抛运动是本章的重点内容，是对运动的合成与分解知识具体问题的应用，对后面斜抛等曲线运动的学习及现实生活中实际问题的解决都有影响。前面学生通过运动的合成与分解学习已有初步的理论基础，教材通过简单的实验演示，引导学生认识平抛运动的初步特征。运用实验探究与理论相结合的方法，通过学生自主学习，掌握平抛运动的特点及规律。所以在本节教学中，要注意突出学生活动，给学生充分的时间探究，讨论。 二、学情分析 （1）高一学生已经具备较好的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力。 （2）学生刚学习过直线运动规律，对直线运动的分析方法记忆犹新；并在上一节中刚学过运动合成与分解的知识，对这一分析曲线运动的方法并不陌生，这为本节课在方法上铺平了道路。 三、设计思想 教材直接提出平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，并用平抛竖落仪演示加以证实，再用频闪照片分析后给出平抛运动的规律，并解例题，教材直接把结论给学生，学生的思维只能跟着老师的引导进行，不利于他们思维能力的培养。为了突出学生的中心地位，设计了三个创思点：平抛运动可以分解为什么方向的运动，由学生自己提出猜想，并设计实验证实，并让学生亲自动手。 四、教学目标 1、知识与技能 （1）理解平抛运动的特点：初速度方向水平，只有竖直方向受到重力作用，运动轨迹是抛物线，匀变速曲线运动，加速度为g，注意轨迹是曲线的原因是受力方向与速度方向不在同一条直线上。 （2）理解平抛运动可以看成水平的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合成，并且这两个分运动互相独立。 （3）掌握平抛运动的规律。 （4）会运用平抛运动的规律解答实际问题。 （5）知道分析复杂运动时分解或合成运动的物理思维方法，培养逻辑思维能力，使问题简单化。 2、过程与方法 第二讲平抛运动及斜抛运动专题训练 知识重点： 1、知道什么是平抛运动与斜抛运动 2、理解平抛运动与斜抛运动是两个直线运动的合成 3、掌握平抛运动与斜抛运动的规律，并能用来解决简单的问题 知识难点： 1、理解平抛运动与斜抛运动是匀变速运动 2、理解平抛运动与斜抛运动在水平方向和竖直方向的运动互相独立 3、会用平抛运动与斜抛运动的规律解答有关问题 （一）平抛运动 沿水平方向抛出的物体只在重力（不考虑空气阻力）作用下的运动叫做平抛运动 1、平抛运动的分解： （1）水平方向是匀速直线运动，水平位移随时间变化的规律是： x＝vt ① （2）竖直方向是自由落体运动，竖直方向的位移随时间变化的规律是： y＝gt2 ② 由上面①②两式就确定了平抛物体在任意时刻的位置。 2、平抛物体的运动轨迹： 由方程x＝vt得t＝，代入方程y＝gt2，得到：y＝x2 这就是平抛物体的轨迹方程。可见，平抛物体的运动轨迹是一条抛物线。 3、平抛运动的速度： 如果用v x和v y分别表示物体在时刻t的水平分速度和竖直分速度，在这两个方向上分别应用运动学的规律，可知 v x＝v v y＝gt 根据v x和v y的值，按照勾股定理可以求得物体在这个时刻的速度（即合速度）大小和方向： v合＝ v合与水平方向夹角为θ， tanθ＝ 如图所示： 4、平抛物体的位移 s＝ 位移与水平方向的夹角α， tanα＝＝ 如图所示 5、运动时间： 平抛运动在空中运动的时间t＝由高度h决定，与初速度无关。 6、平抛运动水平位移： 水平位移大小为x＝v0t＝v0，与水平初速度及高度h都有关系。 【典型例题】 例1、在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地.已知汽车从最高点至着地点经历的时间约0.8 s，两点间的水平距离约为30 m，忽略空气阻力，则汽车在最高点时速度约为m/s.最高点与着地点的高度差为m.（取g＝10 m/s2） 例2、飞机在离地面720m的高度，以70m/s的速度水平飞行，为了使从飞机上投下的炸弹落在指定的轰炸目标上，应该在离轰炸目标水平距离多远的地方投弹？（不计空气阻力g取10m/s2）可以参考媒体展示飞机轰炸目标的整个过程以及分析，帮助理解． 例3、如图所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为θ＝30°的斜面上，则物体完成这段飞行的时间为多少？ [例1] 在倾角为的斜面上的P点，以水平速度向斜面下方抛出一个物体，落在斜面上的Q点，证明落在Q点物体速度。 解析：设物体由抛出点P运动到斜面上的Q点的位移是，所用时间为，则由“分解位移法”可得，竖直方向上的位移为；水平方向上的位移为。 又根据运动学的规律可得 竖直方向上， 水平方向上 ， 所以Q点的速度 ?[例2] 如图3所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为和，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A 和B两小球的运动时间之比为多少？ 图3 解析：和都是物体落在斜面上后，位移与水平方向的夹角，则运用分解位移的方法可以得到 所以有 同理 则 ? [例3] 如图6所示，在倾角为的斜面上以速度水平抛出一小球，该斜面足够长，则从抛出开始计时，经过多长时间小球离开斜面的距离的达到最大，最大距离为多少？ 图6 解析：将平抛运动分解为沿斜面向下和垂直斜面向上的分运动，虽然分运动比较复杂一些，但易将物体离斜面距离达到最大的物理本质凸显出来。 取沿斜面向下为轴的正方向，垂直斜面向上为轴的正方向，如图6所示，在轴上，小球做初速度为、加速度为的匀变速直线运动，所以有 ?① ?② 当时，小球在轴上运动到最高点，即小球离开斜面的距离达到最大。 由①式可得小球离开斜面的最大距离 当时，小球在轴上运动到最高点，它所用的时间就是小球从抛出运动到离开斜面最大距离的时间。由②式可得小球运动的时间为 例4：在平直轨道上以20.5/m s 的加速度匀加速行驶的火车上，相继下落两个物体下落的高度都是2.45m ．间隔时间为1s ．两物体落地点的间隔是2.6m ，则当第一个物体下落时火车的速度是多大？（g 取210/m s ） 分析：如图所示．第一个物体下落以0v 的速度作平抛运动，水平位移0s ，火车加速到下落第二个物体时，已行驶距离1s ．第二个物体以1v 的速度作平抛运动水平位移2s ．两物体落地点的间隔是2.6m ． 解：由位置关系得 1202.6s s s =+- 物体平抛运动的时间 0.7t s '= 由以上三式可得 例5：光滑斜面倾角为θ，长为L ，上端一小球沿斜面水平方向以速度0v 抛出（如图所示），小球滑到底端时，水平方向位移多大？ 解：小球运动是合运动，小球在水平方向作匀速直线运动，有 0s v t = ① 沿斜面向下是做初速度为零的匀加速直线运动，有 2 12 L at = ② 根据牛顿第二定律列方程 sin mg ma θ= ③ 由①，②，③式解得s v v == 例6：某一物体以一定的初速度水平抛出，在某1s 内其速度方向与水平方向成37?变成53?，则此物体初速度大小是________/m s ，此物体在1s 内下落的高度是________m （g 取210/m s ） 选题目的：考查平抛物体的运动知识的灵活运用． 解析：作出速度矢量图如图所示，其中1v ．2v 分别是ts 及(1)t s +时刻的瞬时速度．在这两个时刻，物体在竖直方向的速度大小分别为gt 及(1)g t +，由矢量图可知： 由以上两式解得017.1/v m s = 9 7 t s = 物体在这1s 内下落的高度 例7如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O 点水平飞出，经过3.0s 落到斜坡上的A 点．已知O 点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员的质量m=50kg ．不计空气阻力．（取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g 取10m/s 2）求： （1）A 点与O 点的距离L ；（2）运动员离开O 点时的速度大小； 《抛体运动》教学设计教学 课题 《平抛运动》［必修 2 人教版第五章第二节］ 学习任务分析 本节研究平抛运动采用的是运动的合成与分解的研究方法，因此，在教学中应让学生主动尝试、直观感受应用这种方法来解决平抛物体运动规律。这一学习过程的经历，能激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题。让学生真正理解运动合成与分解这种方法的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。日常生活中平抛运动的现象也较多，通过与生产、生活的联系，可以使学生更深入了解这两种运动的规律。 平抛物体的运动是曲线运动一章的重点，是一种最基本、最重要的曲线运动，是运动的合成和分解知识的第一次应用，是理解和掌握其它曲线运动的基础。平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法——先分解成几个简单的直线运动——再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理，并且会利用这种方法解决问题。本节的内容较简单，得出结论也并不难，但是用运动的合成和分解分析问题的方法，是运动学中常用的一种重要的研究 问题的方法，是本节课的一个重点。 重点难点分析 本节的重点是掌握平抛运动的研究方法和运动规律，难点是使学生理解平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的，并归纳出其运动规律。为突破这一难点，通过设计从观察现象--理论探究--实验探究（录像慢放）的过程，使学生直观感受到了平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的，并直接画出位移、速度矢量关系图，从而自然地归纳出其运动规律。 学情分析 本节课是学生学习研究物体运动规律的一个转折点，以前学生接触的都是直线运动，而本节内容是比较典型的曲线运动，对于直线运动的规律学生非常熟悉，而对曲线运动的处理方法及运动规律是陌生的。所以本节教学通过理论探究、实验探究（录像慢放）等手段探索出平抛运动的规律，让学生从中体会运用合成和分解研究曲线运动的基本思路，提高对运动合成与分解方法的运用能力。 教学目标知识 与技能 （1）知道抛体运动的定义、特点、分类。 （2）理解平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由 落体运动。 （3）掌握平抛运动的规律，知道处理平抛运动的思路，会处理简单的问题。 （4）了解斜抛运动的性质及处理思路。 课时作业11平抛运动 时间：45分钟 一、单项选择题 1．(2016·南京模拟) 如图所示，某同学斜向上抛出一小石块，忽略空气阻力．下列关于小石块在空中运动的过程中，加速度a随时间t变化的图象中，正确的是() 解析：由题意，忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g，大小和方向均保持不变，故B正确．答案：B 2. 如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度v a和v b沿水平方向抛出，经时间t a和t b后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，则() A．t a>t b，v a C ．t a 高一物理 实验：研究平抛运动的规律 学习目标: 1．学会用实验方法描绘出平抛物体运动的轨迹。 2．能根据运动轨迹分析实验数据，求出平抛物体的初速度。 学习重点: 描绘平抛物体运动的轨迹。 学习难点: 根据运动轨迹求平抛物体的初速度。 主要内容: 一、实验原理 平抛运动是以速度v 0沿水平方向抛出后，物体只在重力作用下，加速度是重力加速度g 的匀变速曲线运动。根据运动的合成与分解的知识，可以将平抛运动看作是两个分运动的合运动：一个分运动是水平方向上的匀速直线运动，其速度就是平抛运动的初速度v 0；另一个分运动是竖直向下方向上的自由落体运动。在以抛出点0为原点的平面直角坐标系中，用铅笔试碰描迹法描绘出小球做平抛运动的轨道曲线。测出曲线上某一点的坐标(x 、y)，利用y=1/2gt 2求出运动时间t ，再利用公式x=v 0t ，求出小球做平抛运动的初速度v 0=x y g 2 。 二、实验器材 斜槽，金属小球，木板(附竖直固定支架)，坐标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。 三、实验步骤 1．将斜槽放在实验桌上，其末端伸出桌面外，调节末端使其切线水平后固定。 检查斜槽末端部分是否水平的方法：若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置， 小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平(也可将小球放在斜槽末端，轻轻将其向两边拨动各一次，看其是否有明显的运动倾向)。精细的检查方法是用水平仪调整。 2．用图钉把坐标纸钉在木板上，让木板竖直固定，其左上方靠近槽口，用重锤线检查坐标纸上的竖线是否竖直，整个实验装置如图所示。用重锤线把木板校准到竖直方向，使小球平抛的轨道平面与板面平行，保证在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。 3．建立直角坐标系xoy：以小球做平抛运动的起点0为坐标原点，从坐标原点0画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。 确定坐标原点o的方法是：把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的水平投影点o，即为坐标原点(不是槽口端点)。 4．让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，由0点开始做平抛运动。先用眼睛粗略地估计小球在某一x值处(如z=1 cm或2 cm等)的y值，然后用铅笔尖指着这个位置，让小球从原释放处开始滚下，看是否与铅笔尖相碰，如此重复数次，较准确地确定小球通过的这个位置，并在坐标纸上记下这一点。 5．依次改变x值，用与(4)同样的方法确定小球通过其他各点的位置。 6．取下坐标纸，用刻度尺过0点画出y轴和z轴[当第(3)步未进行时]，将(4)(5)中所描出的各点用平滑曲线连接起来，这就画出了小球做平抛运动的轨迹曲线(所画曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保持曲线平滑，不允许出现凹陷处)。 7．求小球平抛的初速度v0 ①在所描绘的轨迹曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同点[不必是步骤(4)(5)中测 出的点]，测出它们的坐标值。 平抛运动典型例题 一：平抛运动“撞球”问题——判断两球运动的时间是否相同（h 是否相同）；类比追击问题，利用撞上时水平位移、竖直位移相等的关系进行解决 1、在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出小两小球和，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力.要使两球在 空中相遇，则必须 （ ） A ．甲先抛出球 B ．先抛出球 C ．同时抛出两球 D ．使两球质量相等 2、如图所示，甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h ，将甲乙两球分别以v 1．v 2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（ ） A ．同时抛出，且v 1< v 2 B ．甲后抛出，且v 1> v 2 C ．甲先抛出，且v 1> v 2 D ．甲先抛出，且v 1< v 2 二：平抛运动的基本计算题类型——关键在于对公式、结论的熟练掌握程度；建立等量关系 ①基本公式、结论的掌握 3、一个物体从某一确定的高度以v0 的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为v1，那么它的运动时间是（ ） A ． B ． C ． D ． 4、作平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于( ) A.物体所受的重力和抛出点的高度 B.物体所受的重力和初速度 C.物体的初速度和抛出点的高度 D.物体所受的重力、高度和初速度 5、如图所示，一物体自倾角为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满足 （ ） A.tanφ=sinθ B. tanφ=cosθ C. tan φ=tan θ D. tan φ=2tan θ 6、将物体在h =20m 高处以初速度v 0=10m/s 水平抛出，不计空气阻力（g 取10m/s 2），求： （1）物体的水平射程 （2）物体落地时速度大小 ②建立等量关系解题 7、如图所示，一条小河两岸的高度差是h ，河宽是高度差的4倍，一辆摩托车（可看作质点）以v 0=20m/s 的水平速度向河对岸飞出，恰好越过小河。若g=10m/s 2，求： （1）摩托车在空中的飞行时间 （2）小河的宽度 8、如图所示，一小球从距水平地面h 高处，以初速度v 0水平抛出。 （1）求小球落地点距抛出点的水平位移 （2）若其他条件不变，只用增大抛出点高度的方法使小球落地点到抛出点的水平位移增大到原来的2培，求抛出点距地面的高度。（不计空气阻力） 9、子弹从枪口射出，在子弹的飞行途中，有两块相互平行的竖直挡板A 、B （如图所示），A 板距枪口的水平距离为s 1，两板相距s 2，子弹穿过两板先后留下弹孔C 和D ，C 、D 两点之间的高度差为h ，不计挡板和空气阻力，求子弹的初速度v 0. 10、从高为h 的平台上，分两次沿同一方向水平抛出一个小球。如右图第一次小球落地在a 点。第二次小球落地在b 点，ab 相距为d 。已知第一次抛球的初速度为 ，求第二次抛球的初速度是多少？ 三：平抛运动位移相等问题——建立位移等量关系，进而导出运动时间（t ） 二、抛体的位置 我们以平抛运动为例来研究抛体运动所共同具有的性质． 首先我们来研究初速度为V。的平抛运动的位置随时间变化的规律．用手把小球水平抛出，小球从离开手的瞬间(此时速度为v，方向水平)开始，做平抛运动．（我们以小球离开手的位置为坐标原点，以水平抛出的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立坐标系，并从这一瞬间开始计时．） 引导1：在抛出后的运动过程中，小球受力情况如何? 引导2：那么，小球在水平方向有加速度吗?它将怎样运动? 引导3：我们用函数表示小球的水平坐标随时间变化的规律将如何表示? 引导4：在竖直方向小球有加速度吗?若有，是多大?它做什么运动?它在竖直方向有初速度吗? 引导5：那根据运动学规律，请大家说出小球在竖直方向的坐标随时间变化的规律． 引导6：小球的位置能否用它的坐标(x，y)描述?能否确定小球在任意时刻t的位置? 三、抛体的轨迹 例题1、讨论物体以速度V水平抛出后的轨迹。（认真阅读教材p8，独立 完成下列问题） 四、抛体的速度 引导1：利用运动合成的知识，结合图6．4—2，求物体落地速度是多大? 落地速度与什么因素有关? 例2、一个物体以l0 m／s的速度从10 m的水平高度抛出，落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)? 练习、在5 m高的地方以6 m／s的初速度水平抛出一个质量是10 kg的物体，则物体落地的速度是多大? (忽略空气阻力，取g=10m／s2) 任务二合作探究 （认真阅读教材p2-p3，独立完成下列问题） 引导1：由于运动的等时性，那么大家能否根据前面的结论得到物体做平抛运动的时间? 平抛运动的物体在空中运动的时间仅取决于下落的什么？ 引导2：那么落地的水平距离是多大? 平抛运动的水平位移不仅与初速 度有关系，还与物体的下落高度有关． 任务三达标提升 1．平抛物体的运动可以看成( ) A．水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成 B．水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成 C．水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成 D．水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成 2．物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向的分速度v y(取向下为正)随时间变化的图线是( ) 3．一小球在高0．8m的水平桌面上滚动，离开桌面后着地，着地点与桌边水平距离为1 m，求该球离开桌面时的速度． 4、在5m高处以8m/s的初速度水平抛出—个质量为12 kg的物体，空气阻力不计，g取10m／s2：，试求： (1)物体落地的速度的大小； (2)物体从抛出到落地发生的水平位移． 高中物理平抛运动试题集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988） 平抛运动 ⑴平抛定义：抛出的物体只受力作用下的运动。 ⑵平抛运动性质：是加速度恒为的曲线运动。 ⑶平抛运动公式： 水平方向运动 V x = X= t= 竖直方向运动 V y = y= t= V 合= S 合 = 1.决定一个平抛运动的总时间的因素（） A 抛出时的初速度 B 抛出时的竖直高度 C 抛出时的竖直高度和初速度 D 与做平抛运动物体的质量有关 2、一个物体以初速度V 0水平抛出，经时间t，其竖直方向速度大小与V 大小相等，那么t 为（） A V 0/g B 2V /g C V /2g D 2 V0/g 3、关于平抛运动，下列说法正确的是（） A 是匀变速运动 B 是变加速运动 C 任意两段时间的速度变化量的方向相同 D 任意相等时间内的速度变化量相等 4、物体以初速度V 水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是 ( ) A 1∶1 B 2 ∶1 C 3∶1 D4∶1 5、做平抛运动的物体：（） A、速度保持不变 B、加速度保持不变 C、水平方向的速度逐渐增大 D、竖直方向的速度保持不变 6、关于物体的运动，下列说法中正确的是（） A、当加速度恒定不变时，物体做直线运动 B、当初速度为零时，物体一定做直线运动 C、当初速度和加速度不在同一直线上时，物体一定做曲线运动 D、当加速度的方向与初速度方向垂直时，物体一定做圆周运动 7、下面说法中正确的是（） A、曲线运动一定是变速运动 B、平抛运动是匀速运动 C、匀速圆周运动是匀速运动 D、只有变力才能使物体做曲线运动 8、做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于（） A、物体的高度和所受重力 B、物体的高度和初速度 C、物体所受的重力和初速度 D、物体所受的重力、高度和初速度 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．做平抛运动的物体在任何相等时间内的速度的变化量都相等 Ｃ．可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动Ｄ．落地的时间和速度只与抛出点的高度有关 ２．飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1s 又让B球落下，不计空气阻力，在以后的运动中，关于A球与B 球的相对位置关系，正确的是 A.A 球在B球的前下方，两球间的距离保持不变 B.A 球在B球的后下方，两球间的距离逐渐增大 C.A 球在B球的正下方，两球间的距离保持不变 D.A 球在B球的正下方，两球间的距离逐渐增大 1．定义 水平抛出的物体只在重力作用下的运动． 2．特征 加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线． 平抛运动的速率随时间变化不是均匀的，但速度随时间的变化是均匀的，要注意区分． 4．规律 （1）平抛运动如图所示； （2）其合运动及在水平方向上、竖直方向上的运动如下表所示： ①从抛出点开始，任意时刻速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的两倍． ②抛物线上某点的速度反向延长线与初速度延长线的交点到抛点的距离等于该段平抛水平位移的一半． ③在任意两个相等的t ?内，速度矢量的变化量v ?是相等的，即v ?的大小与t ?成正比，方向竖直向下． ④平抛运动的时间为t = ，取决于下落的高度，而与初速度大小无关．水平位移 0x v t v == 4．求解方法 （1）常规方法：将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，利用运动的合成及分解来做． （2）特殊方法：巧取参考系来求解，例如：选取具有相同初速度的水平匀速直线运动物体为参考系，平抛物体做自由落体运动；选取自由落体运动的物体为参考系，平抛物体做匀速直线运动． 题型一：对平抛性质的理解 【例1】 关于平抛运动，下列说法正确的是( ) A ．是匀变速运动 B ．是变加速运动 C ．任意两段时间内速度变化量的方向相同 D ．任意相等时间内的速度变化量相等 【例2】 物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪些量是相等的 （ ） A ．速度的增量 B ．加速度 C ．位移 D ．平均速率 题型二：对平抛基本公式、规律运用 【例3】 以速度0v 水平抛出一个小球，如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下 判断正确的是( ) A ．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 B 0 C ．小球运动的时间为 2v g D ．此时小球的速度方向与位移方向相同 【例4】 一架飞机水平匀速飞行．从飞机上海隔l s 释放一个铁球，先后释放4个，若不计空气阻力，从地面 平抛运动经典例题 [例1] 如图1所示，某人骑摩托车在水平道路上行驶，要在A处越过的壕沟，沟面对面比A处低，摩托车的速度至少要有多大？ 解析：在竖直方向上，摩托车越过壕沟经历的时间 在水平方向上，摩托车能越过壕沟的速度至少为 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说，如果知道了某一时刻的速度方向，则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2] 如图2甲所示，以9.8m/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是（） A. B. C. D. 图2 解析：先将物体的末速度分解为水平分速度和竖直分速度（如图2乙所示）。根据平抛运动的分解可知物体水平方向的初速度是始终不变的，所以；又因为与斜面垂直、与水平面垂直，所以与间的夹角等于斜面的倾角。再根据平抛运动的 分解可知物体在竖直方向做自由落体运动，那么我们根据就可以求出时间了。则 所以 根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出 所以 所以答案为C。 3. 从分解位移的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说，如果知道了某一时刻的位移方向（如物体从已知倾角的斜面上水平抛出，这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角），则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向，然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题（这种方法，暂且叫做“分解位移法”） [例3] 在倾角为的斜面上的P点，以水平速度向斜面下方抛出一个物体，落在斜面上的Q点，证明落在Q点物体速度。 解析：设物体由抛出点P运动到斜面上的Q点的位移是，所用时间为，则由“分解位移法”可得，竖直方向上的位移为；水平方向上的位移为。 又根据运动学的规律可得 竖直方向上， 水平方向上 则， 所以Q点的速度 [例4] 如图3所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为和，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为多少？ 图3 解析：和都是物体落在斜面上后，位移与水平方向的夹角，则运用分解位移的方法可以得到 所以有 高一物理平抛运动经典练习题 1、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的 匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴 成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运 动时间之比为。 2、如图所示为实验用磁流体发电机原理图，两板间距d=20cm，磁场的磁感应强度B=5T，若接入额定功率P=100W的灯，正好正常发光，且 灯泡正常发光时电阻R=100，不计发电机内阻，求： （1）等离子体的流速是多大？ （2）若等离子体均为一价离子，每秒钟有多少个 什么性质的离子打在下极板上？ 3、如图所示为质谱仪的示意图。速度选择器部分的匀强电场场强 E=1.2×105V/m，匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T。偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T。求： （1）能通过速度选择器的粒子速度多大？ （2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d 为多少？ 4、用一根长L=0.8m的轻绳，吊一质量为m=1.0g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1T，方向如图所示的匀强磁场中，把小球拉到悬点的右端，轻绳刚好水平拉直，将小球由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动，当小球第一次摆到低点时，悬线的拉力恰好为零(重力加速度g取10m/s2).试问： (1)小球带何种电荷？电量为多少？ (2)当小球第二次经过最低点时，悬线对小球拉力多大？ 58、M、N两极板相距为d，板长均为5d，两板未带电，板间有垂直纸面的匀强磁场，如图所示，一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速度v射入板间，为了使电子都不从板间穿出，求磁感应强度B的范围。 6、如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电荷量和质量之比。 x y O θ ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· B 7.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率 为v0,方向沿x轴正方向；然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P3点.不计重力,求： 1. 如图2所示,重物A 、B 由刚性绳拴接,跨过定滑轮处于 图中实际位置,此时绳恰好拉紧,重物静止在水平面上,用外力水平向左推A,当A 的水平速度为v A 时,如图中虚线所示,则此时B 的速度为( ) Ａ.3/3A v Ｂ.4/3A v Ｃ.A v 3 Ｄ.2/3A v 2. 如图3所示，斜面上有a 、b 、c 、d 四个点，ab ＝bc ＝cd ，从a 点正上方Ｏ以速度v 水 平抛出一个小球，它落在斜面的b 点；若小球从Ｏ以速度2v 水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（ ） Ａ.b 与c 之间某一点 Ｂ.c 点 Ｃ.d 点 Ｄ.c 与d 之间某一点 3.作物体做平抛运动的x-y 图象,物体从O 点抛出,x 、y 分别为其水平和竖直位移,在物体运动的过程中,经某一点P(x,y) 时,其速度的反向延长线交于x 轴上的A 点,则O A 的长为( ) A ．x B ．0.5x C ．0.3x D ．不能确定 4．从高H 处以水平速度v 1平抛一个小球1，同时从地面以速度v 2竖直向上抛出一个小球2，两小球在空中相遇则：( ) A ．从抛出到相遇所用时间为H v 1 B ．从抛出到相遇所用时间为H v 2 C ．抛出时两球的水平距离是 v H v 12 D ．相遇时小球2上升高度是H gH v 1212 - ? ? ? ? ? 5、如图2所示,以9.8m/s 的水平速度V 0抛出的物体,飞行一段时间后垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 （ ） 图 2 30 60 v F 图 a c b d O 图3 6.物体做平抛运动时，它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tan α随时间t 变化的图像是下( ) 7.以速度v 0水平抛出一小球，如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相 等，以下判断正确的是( ) A ．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 B ．此时小球的速度大小为2 v 0 C ．小球运动的时间为2 v 0/g D ．此时小球速度的方向与位移的方向相同 8、如图4所示,从倾角为θ的斜面上的A 点以速度V 0平抛一个小球,小球落在斜面上的B 点.则小球从A 到B 的运动时间为 。 9．如图所示，从高为H 的地方A 平抛一物体，其水平射程为2s 。在A 点正上方高度为2H 的地方B 点，以同方向平抛另一物体，其水平射程为s ，两物体在空中的轨道在同一竖直平面内，且都是从同一屏M 的顶端擦过，求屏M 的高度是_____________。 10一个同学做＂研究平抛物体运动＂实验时，只在纸上记下了重垂线的方向，忘记在纸上记下斜槽末端位置，并只在坐标上描出了如图7所示的曲线.现在在曲线上取Ａ、Ｂ两点，用刻度尺分别量出它们到y 轴的距离AA′ ＝x 1,BB′＝x 2,以及ＡＢ的竖直距离h.则小球抛出时的初速度v 0＝ x 1 A B x 2 A′ B′ 图7 第3节平抛运动 [先填空] 1．定义 把物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动． 2．运动轨迹 平抛运动是匀变速曲线运动，轨迹是抛物线． 3．实验探究(演示器如图3－3－1所示) 图3－3－1 竖直方向? 水平方向? [再判断] 1．平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．(√) 2．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．(×) 3．平抛运动物体的速度、加速度都随时间增大．(×) [后思考] 在羽毛球比赛中，水平击出的羽毛球在空中的运动是平抛运动吗？ 【提示】羽毛球在空中运动时除受重力外，所受空气阻力不能忽略，故不是平抛运动． [合作探讨] 如图3－3－2所示，一人正练习投掷飞镖，请思考： 图3－3－2 探讨1：飞镖投出后，其加速度的大小和方向是怎样的？ 【提示】忽略空气阻力，飞镖投出后只受重力作用，故加速度大小为g，方向竖直向下． 探讨2：飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？ 【提示】飞镖的运动是匀变速运动． [核心点击] 1．物体做平抛运动的条件：物体的初速度v0沿水平方向且不等于零，只受重力作用．2．平抛运动的性质：加速度为g的匀变速曲线运动． 3．平抛运动的三个特点 1．关于平抛运动，下列说法正确的是( ) A．平抛运动是非匀变速运动 B．平抛运动是匀速运动 C．平抛运动是匀变速曲线运动 D．平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 【解析】做平抛运动的物体只受重力作用，产生恒定的加速度，是匀变速运动，其初速度与合外力垂直不共线，是曲线运动，故平抛运动是匀变速曲线运动，A、B错误，C正确； 河北省邯郸市临漳县第一中学高一物理测试题：平抛运动及实验 【知识整合】 一、实验目的 “研究平抛物体运动”实验的实验目的是， 二、实验原理 平抛物体的运动，可以看做水平方向的运动和坚直方向的运动的合运动，因而物体在任意时刻t的坐标x和y可以用下列公式求出： x=v0t （1） y=1/2gt2 ( 2） 从（1）和（2）消去t，得因此，平抛物体的运动轨迹为一抛物线。根据抛物线上任一点的坐标（x，y），由（2）式可以求出运动的时间；代入（1）式即可求得v0，这就是做平抛运动的物体的初速度。 三、实验器材有孔的硬纸片、白纸、图钉、斜槽、方木板、重锤、 四、实验步骤 ①安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即就表明水平已调好。 ②调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面。然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。 ③确定坐标原点O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O，O点即为坐标原点。用铅笔记录在白纸上描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片的缺口上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹， ④计算初速度，以O点为原点先根据画出轴，再画出 轴，并在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，代入上面的公式即可求出初速度。 【重难点阐释】 1、实验中必需保证斜槽末端的切线水平，木板竖直。将小球放在斜槽末端的平直部分，如果小球在几个位置上都能保持静止，则说明该部分已基本水平．由于抛出去的小球是在一个竖直面内运动，所以木板也必须在竖直面内，且木板所在平面必须与小球运动平面平行，否则小球可能与木板发生碰撞导致失败， 2、本实验中，小球做平抛运动的起点不是槽口的端点，而是球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点，该投影点的位置要比槽口的端点位置高一些． 3、小球每次从斜槽上同一位置滚下,否则初速度就没有定值。 【典型例题】 例1.在研究平抛物体的运动实验中,某同学在建立直角坐标系时,有一处失误,假设他 在安装实验装置和进行其他操作时准确无误 平抛运动典型例题(习题) 专题一:平抛运动轨迹问题——认准参考系 1、从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的就是( C ) A.从飞机上瞧,物体静止 B.从飞机上瞧,物体始终在飞机的后方 C.从地面上瞧,物体做平抛运动 D.从地面上瞧,物体做自由落体运动 专题二:平抛运动运动性质的理解——匀变速曲线运动(a→) 2、把物体以一定速度水平抛出。不计空气阻力,g取10,那么在落地前的任意一秒内 ( BD ) A.物体的末速度大小一定等于初速度大小的10倍 B.物质的末速度大小一定比初速度大10 C.物体的位移比前一秒多10m D.物体下落的高度一定比前一秒多10m 专题三:平抛运动“撞球”问题——判断两球运动的时间就是否相同(h就是否相同);类比追击问题,利用撞上时水平位移、竖直位移相等的关系进行解决 3、在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出小两小球与,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力、要使两球在空中相遇,则必须 ( C ) A.甲先抛出球 B.先抛出球 C.同时抛出两球 D.使两球质量相等 4、如图所示,甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置,甲比乙高h,将甲乙两球分别以v1.v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,下列条件中有可能使乙球击中甲球的就是( D ) A.同时抛出,且v1< v2 B.甲后抛出,且v1> v2 C.甲先抛出,且v1> v2 D.甲先抛出,且v1< v2 专题四:平抛运动的基本计算题类型——关键在于对公式、结论的熟练掌握程度;建立等量关系 ①基本公式、结论的掌握 5、一个物体从某一确定的高度以v0 的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为v1,那么它的运动时间就是( D ) A. B. C. D. 6、作平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于( C ) A 、物体所受的重力与抛出点的高度 B 、物体所受的重力与初速度 C 、物体的初速度与抛出点的高度 D 、物体所受的重力、高度与初速度 7、如图所示,一物体自倾角为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满足 ( D ) A 、tan φ=sin θ B 、 tan φ=cos θ C 、 tan φ=tan θ D 、 tan φ=2tan θ 8、将物体在h =20m 高处以初速度v 0=10m/s 水平抛出,不计空气阻力(g 取10m/s 2 ),求: (1)物体的水平射程——————————————————20m (2)物体落地时速度大小————————————————m 510 ②建立等量关系解题(完整版)平抛运动的典型例题
5.2平抛运动教学设计
平抛运动与斜抛运动典例分析讲义(含有答案解析)
平抛运动典型例题(含答案)
高中物理必修2《平抛运动》教学设计(可编辑修改word版)
平抛运动课时作业同步讲义高考物理一轮复习
高一物理 实验研究平抛运动的规律
平抛运动的典型例题分类汇编
高中物理必修二曲线运动平抛运动的规律教案讲义
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高中物理 第3章 抛体运动 第3节 平抛运动教师用书 鲁科版必修2
高一物理 平抛运动及实验测试题
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