高中物理 第3章 抛体运动 第4讲 斜抛运动课件 鲁科版必修2.ppt

第3章 抛体运动 第4讲斜抛运动 目标定位1 知道斜抛运动的概念及性质 2 知道斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动 3 会用实验探究斜抛运动的射程 射高跟初速度和抛射角的关系 会计算射程与射高 栏目索引contentspage 一 斜抛运动的轨迹 1 定义 以一定的将物体与水平方向成一定角度抛出 物体仅在作用下所做的曲线运动 2 性质 加速度为重力加速度的曲线运动 轨迹是 初速度 斜向上 重力 匀变速 抛物线 3 运动的分解 如图1 图1 水平方向 由于不受外力作用 分运动为 速度大小为 竖直方向 由于受到重力作用 该分运动是加速度为g的 初速度大小为 v0cos 匀速直线运动 竖直上抛运动 v0sin 想一想奥运会上 林丹与李宗伟的决赛堪称羽毛球比赛的经典 林丹将李宗伟的扣球轻轻向上一挑 羽毛球落在了对方的场地内 被林丹斜向上挑出的羽毛球是做斜抛运动吗 答案不是斜抛运动 被斜向上挑出的羽毛球除了受到重力外 还受到不可忽略的空气阻力作用 二 斜抛运动的射高和射程 1 射高斜抛运动中物体所能达到的 2 射程物体从抛出点到落地点的水平距离 射程和射高与和有关 3 弹道曲线 由于空气阻力的影响 轨迹不再是理论上的 而是实际的抛体运动曲线 最大高度 初速度 抛射角 抛物线 想一想只要增大抛出时的速度 物体的射程就会变远吗 答案不一定 斜抛运动的物体其射程还与抛射角有关 一 对斜抛运动的理解 1 受力特点斜抛运动是忽略了空气阻力的理想化运动 因此物体仅受重力 其加速度为重力加速度g 2 运动特点斜抛运动是匀变速曲线运动 其轨迹为抛物线 3 速度变化特点由于斜抛运动的加速度为定值 因此 相等的时间内速度的变化相同 即 v g t 方向竖直向下 4 对称性特点 图2 1 速度对称 关于过轨道最高点的竖直线对称的两点 速度大小相等或水平方向速度相等 竖直方向速度等大反向 如图2所示 2 时间对称 关于过轨道最高点的竖直线对称的曲线 上升时间等于下降时间 3 轨迹对称 斜抛运动轨迹关于过最高点的竖直线对称 例1一名高一学生远投篮球的照片如图3所示 不计空气阻力 球出手后开始计时 在整个飞行过程中篮球受力与运动关系分析正确的是 图3 a 篮球受到飞行方向的推动力 重力 将在空中做直线运动b 篮球受到飞行方向的推动力 重力 将在空中做曲线运动c 篮球只受重力 将在空中做匀变速运动d 篮球只受重力 将在空中做曲线运动 解析篮球出手后仅受重力作用 选项a b错误 篮球出手后做斜上抛运动 只受重力作用 加速度恒为重力加速度 所以篮球做匀变速曲线运动 选项c d正确 答案cd 针对训练如图4所示 从地面上同一位置抛出两小球a b 分别落在地面上的m n点 两球运动的最大高度相同 空气阻力不计 则 图4 a b的加速度比a的大b b的飞行时间比a的长c b在最高点的速度比a在最高点的大d b在落地时的速度比a在落地时的大 解析a b两球都做斜上抛运动 只受重力作用 加速度即为重力加速度 a项错误 在竖直方向上做竖直上抛运动 由于能上升的竖直高度相同 竖直分速度相等 所以两小球在空中飞行的时间相等 b项错误 由于b球的水平射程比较大 故b球的水平速度比a球的水平速度大 c d项正确 答案cd 二 斜抛运动的规律及应用 2 射高和射程 特别提醒 1 斜抛物体达到最高点时的速度不等于零 只是速度的竖直分量减为零 2 初速度大小一定的情况下 抛射角越大 射高越高 但射程不一定越远 例2从某高处以6m s的初速度 以30 抛射角斜向上方抛出一石子 落地时石子的速度方向和水平线的夹角为60 求石子在空中运动的时间和抛出点离地面的高度 g取10m s2 取向上为正方向 落地时竖直速度向下 则 vy v0sin30 gt 得t 1 2s 由竖直方向位移公式 负号表示落地点比抛出点低 答案1 2s3 6m 例3一座炮台置于距地面60m高的山崖边 以与水平线成45 角的方向发射一颗炮弹 炮弹离开炮口时的速度为120m s 求 1 炮弹所达到的最大高度 故炮弹所达到的最大高度hmax h h0 420m 答案420m 2 炮弹落到地面时的时间和速度大小 下降阶段所用时间 125m s 答案17 65s125m s 答案1498m 3 炮弹的水平射程 忽略空气阻力 g取10m s2 1 一物体做斜抛运动 不计空气阻力 在由抛出到落地的过程中 下列表述中正确的是 a 物体的加速度是不断变化的b 物体的速度不断减小c 物体到达最高点时的速度等于零d 物体到达最高点时的速度沿水平方向 对斜抛运动的理解 解析加速度决定于物体受到的重力 所以加速度是不变的 速度是先变小再变大 所以a b选项均错 在最高点的速度不为零且沿水平方向 所以只有d项对 答案d 2 如图5所示是一斜抛物体的运动轨迹 a b是轨迹上等高的两个点 物体经过a b两点时不相同的物理量是 图5 a 加速度b 速度c 速度的大小d 速度的方向 bd 斜抛运动的规律及应用 解析水离开喷口后做斜上抛运动 将运动分解为水平方向和竖直方向 在竖直方向上 vy vsin 代入数据可得vy 24m s故水柱能上升的高度 代入数据可得t 2 4s故空中水柱的水量为 a项正确 答案a 4 在水平地面上斜向上抛出一个物体 初速度为v0 40m s 抛射角为 60 试求该物体在空中的飞行时间及射程