高中物理 第一章 怎样研究抛体运动《1.2 研究平抛运动的规律》（讲授式）课件 沪科版必修2.pptVIP

第一章怎样研究抛体运动 第二节研究平抛运动的规律 以前的教学中 我们研究了两种简单的运动 匀速直线运动和匀变速直线运动 然而在现实生活中 绝大多数运动都是较为复杂的 通过本节的学习 我们就能够利用 运动的合成和分解 及学过的动力学知识来分析一些基本的复杂运动 1 合运动和分运动的概念 一 运动的合成与分解 a 合运动 分运动的几个概念 合位移 分位移 合速度 分速度 合加速度 分加速度b 特点 物体同时参与了两个分运动 合运动与分运动具有等时性 一 运动的合成与分解 2 合运动与分运动的关系 合运动与分运动具有等时性 合运动与分运动之间遵循平行四边形法则 3 运动的合成与分解 运动的合成 已知分运动求合运动 叫做运动的合成 运动的分解 已知合运动求分运动 叫做运动的分解 一 运动的合成与分解 4 不在同一直线上的两个直线运动的合成 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速直线运动 合运动是匀变速曲线运动 3 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 就可知作为合运动的曲线运动的规律 一 运动的合成与分解 5 小船过河问题的分析及处理方法 假设小船和河水都做匀速直线运动 a 如果小船静止在水里 小船会随着河水漂移 小船的速度和河水的流速相同 b 如果河水静止 小船将会以原速度驶向对岸 c 如果小船在流动的河水中驶向对面的岸边 小船既要沿着河水运动 又要沿着指向对岸的方向行驶 所以小船的实际运动状态是a和b中两个运动的合运动 一 运动的合成与分解 1 最短时间过河问题的处理方法 小船过河的问题有一个特点 就是小船在垂直于河岸的方向上的位移是不变的 我们只要使得在垂直于河岸方向上的速度最大 小船过河所用的时间就最短 河水的速度是沿河岸方向的 这个分速度和垂直于河岸的方向没有关系 所以使小船垂直于河岸方向行驶 小船过河所用时间才最短 一 运动的合成与分解 2 最小位移问题的处理方法 当v船 v水时 v合垂直河岸 合位移最短等于河宽h 根据速度三角形可知船速方向应满足cos v水 v船 为v船与河岸的夹角 当v船 v水时 分析可知船速v船方向应满足cos v船 v水 为船速方向与河岸的夹角 一 运动的合成与分解 合运动的位置 位移 速度 加速度 运动的合成 遵循平行四边形定则 独立 等时 等效 思考 上述蜡块的分运动均为匀速直线运动 那么所用的运动合成分解的思想方法在其他运动中是否还适用呢 一 运动的合成与分解 例1 小船在220m宽的河中横渡 水流速度为v1 2m s 船在静水中的速度是v2 4m s 求 如果要求船划到对岸航程最短 则船头应指向什么方向 最短航程是多少 所用时间多少 如果要求船划到对岸时间最短 则船头应指向什么方向 最短时间是多少 航程是多少 一 运动的合成与分解 分析 航程最短 d 分析小船的运动 1 如果要求船划到对岸航程最短 则船头应指向什么方向 最短航程是多少 所用时间多少 一 运动的合成与分解 解 当船头指向斜上游 与岸夹角为 时 合运动垂直河岸 航程最短 数值等于河宽220m 即船头指向斜上游与岸夹角为60 过河时间 一 运动的合成与分解 v水 v合 v船 d 总结 渡河的最短位移大小就是河宽 但是实现这一最短位移 必须满足船在静水的速度大于河水的速度 一 运动的合成与分解 分析 时间最短 d 2 如果要求船划到对岸时间最短 则船头应指向什么方向 最短时间是多少 航程是多少 一 运动的合成与分解 解 当船头垂直河岸时 所用时间最短 最短时间 此时航程 此时合速度 一 运动的合成与分解 d a b c 总结 渡河的时间最短则船头指向必须和河岸垂直 不受河水速度大小的影响 v水 v合 v船 一 运动的合成与分解 二 平抛运动的规律 1 位置 平抛运动的轨迹是一条抛物线 2 轨迹 二 平抛运动的规律 大小 方向 能否用v2 v02 2gl求p点的位移 3 位移 位移 二 平抛运动的规律 求位移的常规思路 平抛体运动位移 分解 竖直方向 自由落体运动 水平方向 匀速直线运动 化曲线运动为直线运动 合成 位移 合位移方向 合位移大小 二 平抛运动的规律 大小 方向 能否用v v0 gt求p点的速度 4 速度 速度 二 平抛运动的规律 分解 平抛运动 自由落体运动 直线运动 曲线运动 曲线运动 合成 匀速直线运动 平抛运动 分解 合成 求速度的常规思路 1 位移偏向角 与速度偏向角 有什么关系 2 速度方向的反向延长线与x轴的交点o 有什么特点 位移偏向角 速度偏向角 速度方向的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点 o 二 平抛运动的规律 思考 二 平抛运动的规律 3 初速度为v0的平抛运动物体在t秒末的加速度 由于ax 0ay g 所以a g 平抛运动的性质 5 加速度 匀变速曲线运动 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 学以致用 树枝上的一只松鼠看到一个猎人的枪口水平对准它 为了逃脱即将来临的厄运 它想让自己落到地面上逃走 但是就在它自由下落的瞬间子弹恰好射出枪口 问松鼠能逃脱厄运吗 不计空气阻力 例2关于做平抛运动的物体 下列说法正确的是 a 平抛运动是非匀变速曲线运动b 平抛运动是匀变速曲线运动c 每秒内速度的变化量相等d 每秒内速率的变化量相等 例题 bc 只受重力 加速度不变 例题 例3将一个物体以10m s的初速度从10m的高度水平抛出 求落地时的速度 不计空气阻力 取g 10m s2 解 落地时 物体在水平方向的速度 在竖直方向的速度 平抛物体的落地速度与初速度v0和下落高度h都有关 落地速度17 3m s 与地面夹角55 例4如图示 从倾角为 的斜面顶点a将一小球以初速度v0水平抛出 小球落在斜面上b点 则 1 小球从a飞到b点的时间为多少 2 小球从a点飞出到离斜面距离最大时的时间为多少 例题 解 小球从a飞到b点的时间为t 例4如图示 从倾角为 的斜面顶点a将一小球以初速度v0水平抛出 小球落在斜面上b点 则 1 小球从a飞到b点的时间为多少 2 小球从a点飞出到离斜面距离最大时的时间为多少 例题 2 设小球从a飞到距离斜面最高处的时间为t 则有 v vx vy 课堂训练 1 一架飞机水平匀速飞行 从飞机上每隔1秒释放一个铁球 先后释放4个 若不计空气阻力 则4个球 a 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b 在空中任何时刻总是排成抛物线 它们的落地点不是等间距的c 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d 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 c 2 飞机离地面810m高度 以250km h的速度水平飞行 应该在离轰炸目标的水平距离多远处投弹 才能击中地面目标 解 飞机所投炸弹做平抛运动 设开始投弹到击中目标的时