平抛运动课件整理.ppt

平抛运动 飞机扔下的炸弹 瀑布留下的水流 姚明投出的篮球 赛场上扔出的铅球 抛体运动 1 定义 以一定的初速度将物体抛出 在空气阻力可以忽略的情况下 物体只受重力作用的运动 踢出的足球 抛体运动 1 定义 以一定的初速度将物体抛出 在空气阻力可以忽略的情况下 物体只受重力作用的运动 2 分类 平抛斜向上抛斜向下抛 3 受力特征 4 运动特征 5 运动轨迹 3 受力特征 只受重力 4 运动特征 加速度为g 所以是匀变速运动 5 运动轨迹 加速度与初速度不共线 物体做匀变速曲线运动 1 定义 水平抛出且只受重力作用的物体的运动 一 平抛运动 1 定义 水平抛出且只受重力作用的物体的运动 一 平抛运动 2 条件 有水平初速度 只受重力 1 定义 水平抛出且只受重力作用的物体的运动 一 平抛运动 2 条件 有水平初速度 只受重力 3 运动性质 平抛运动是一种匀变速曲线运动 二 对平抛运动的研究 平抛运动研究方法 将其分解为两个方向的运动 化曲为直 轨迹是曲线 猜想 平抛运动可以分解为哪几个直线运动 理论探究 0 G 自由落体运动 V0 不受力 匀速直线运动 竖直方向 自由落体运动 水平方向 匀速直线运动 平 抛 运 动 化曲为直 平抛运动 图示 竖直方向的自由落体运动 结论 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动 平抛运动是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动 三 平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点 初速度v0的方向为x轴的正方向 竖直向下的方向为y轴正方向 研究的问题是 1 加速度2 速度3 位移4 轨迹方程 v0 x y 1 平抛物体的加速度 水平方向 竖直方向 加速度的方向 竖直向下 2 平抛物体在某时刻的瞬时速度 水平方向 竖直方向 合速度大小 tan 速度方向 3 平抛物体在某时刻的位移 合位移大小 水平方向 竖直方向 位移方向 o x y s2 s1 s t tan 4 平抛运动的轨迹 思考 平抛运动的速度与水平方向的夹角和位移与水平方向的夹角相同吗 tan tan 2tan tan x v0 Vx Vy O A B O 推论1 平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半 证明 设时间t内物体的水平位移为s 竖直位移为h 则末速度的水平分量vx v0 s t 而竖直分量vy 2h t 所以有 推论2 重要推论 1 飞行时间 2 水平射程 3 落地速度 飞行时间只由高度决定 位移偏角与速度偏角不相等 5 AB OB 2 A 解平抛运动类问题的一般思维 1 分解速度 根据速度中合速度和分速度的方向 角度 和大小关系进行求解 2 分解位移 根据位移中分运动和合运动的大小和方向 角度 关系进行求解 题型 基本规律的应用斜面上的抛体运动类平抛运动 小结 一 平抛运动1 定义 将物体以一定的初速度沿水平方向抛出 物体只在重力作用下所做的运动 2 条件 有一定的水平初速度 只受重力的作用 忽略空气阻力 3 特点 有水平初速度 只受重力作用 a g 匀变速曲线运动二 运动规律 水平方向 匀速直线运动 在竖直方向 自由落体运动 三 公式 1 加速度2 速度3 位移 求解常见思路 化曲线运动为直线运动 平抛运动基本规律 加速度 水平方向 合外力为0 a 0竖直方向 合外力为G a g合运动 a g 方向竖直向下 速度 位移 tan 2tan a 运动时间和射程 水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性 又具有等时性 所以运动时间为即运动时间由高度h惟一决定b 水平射程为即由v0 h共同决定c 合速度 结论总结 d 速度的变化量 g v t t时间内速度改变量相等 即 v g t v方向是竖直向下的 例1 一水平匀速飞行的飞机上丢下一炸弹 问在地面上的人看来 它们作什么运动 在飞行员看来 这颗炸弹作什么运动 答 1 地面上的人看到炸弹作平抛运动 因炸弹离开飞机时由于惯性具有与飞机飞行速度相同的水平初速度 且炸弹只在重力作用下运动 所以是平抛运动 2 飞行员看到炸弹作自由落体运动 因炸弹与飞机具有相同的水平速度 相对初速度为零 炸弹在重力作用下远离飞机 所以是自由落体运动 例2 如图 树枝上的一只松鼠看到一个猎人正用枪对准它 为了逃脱即将来临的厄运 它想让自己落到地面上逃走 但是就在它掉离树枝的瞬间子弹恰好射出枪口 问松鼠能逃脱厄运吗 答 不能 因子弹和松鼠在竖直方向都是自由落体运动 竖直方向的位移总是相同的 所以只要在子弹的射程内 就一定能射中松鼠 松鼠在劫难逃 哪里逃 这样也能打中 例3 在水平路上行驶的汽车 遇到一个壕沟 汽车的速度至少为多大 才能越过这个壕沟 g 10m s 答案 例4 如图所示 在倾角为370的斜面底端的正上方H处 平抛一小球 该小球垂直打在斜面上的一点 试求小球抛出时的初速度和飞行时间 解 画出示意图 由平抛运动规律X VotY 1 2 gt 由几何关系得 H Y X tan370 Vx Vy tan530 分解位移 根据位移中分运动和合运动的大小和方向 角度 关系进行求解 例5 如图所示 A B两球间用长6m的细线相连 两球相隔0 8s先后从同一高度处以4 5m s的初速度平抛 则A球抛出几秒后A B间的细线被拉直 在这段时间内A球的位移是多大 不计空气阻力 g 10m s2 解 由平抛运动规律可得 xA v0tyA 1 2 gt2 xB v0 t 0 8 yB 1 2 g t 0 8 2 l2 xA xB 2 yA yB 2 代入数字得36 4 5 0 8 2 1 2 10 1 6t 0 64 解得t 1sxA v0t 4 5myA 1 2 gt2 5m sA2 xA2 yA2 4 52 52 45 25 sA 6 73m 例6 已知排球场半场长L 网高H 如图示 若队员在离网水平距离d处竖直跳起水平扣球时 不论以多大的速度击球 都不能把球击在对方场地内 则队员应在离地多高处击球 解 设高度为h 当运动员用速度v1扣球时 球刚好压边线 用速度v2扣球时 球刚好触网 若v1 v2 v 则既触网又压边线 不能把球击在对方场地内 则 斜抛运动 1 轨迹 如图 2 水平速度 水平位移 3 竖直速度 竖直位移 x v0tcos vx v0cos vy v0sin gt 特点 物体所受的合力为恒力 且与初速度的方向垂直 初速度的方向不一定是水平方向 合力的方向也不一定是竖直方向 加速度大小不一定等于重力加速度 处理方法 可看成某一方向的匀速直线运动和垂直此方向的匀加速直线运动的合运动 处理类平抛运动的方法与处理平抛运动的方法类似 但要分清其加速度的大小和方向 类平抛运动 类平抛运动的求解方法 1 常规分解法 将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向 即沿合力的方向 的匀加速直线运动 两分运动彼此独立 互不影响 且与合运动具有等时性 2 特殊分解法 对于有些问题 可以过抛出点建立适当的直角坐标系 将加速度分解为ax ay 初速度v0分解为vx vy 然后分别在x y方向列方程求解 例1 如图4 2 8所示 有一倾角为30 的光滑斜面 斜面长L为10m 一小球从斜面顶端以10m s的速度在斜面上沿水平方向抛出 求 g取10m s2 1 小球沿斜面滑到底端时的水平位移x 2 小球到达斜面底端时的速度大小 答案 1 20m 2 14 1m s 例2 质量为m的飞机以水平速度v0 飞离跑道后逐渐上升 若飞机在此过程中水平速度保持不变 同时受到重力和竖直向上的恒定升力 该升力由其他力的合力提供 不含重力 今测得当飞机在水平方向的位移为l时 它的上升高度为h 如图所示 求 1 飞机受