安徽省宿州市泗县高一物理 第5章 平抛运动课件 新人教版.ppt

平抛运动 一 平抛运动 1 水平抛出的物体在只有重力作用下的运动 1 平抛运动的条件 a 有一个水平初速度 b 运动过程中只受重力作用 2 平抛运动的性质 加速度恒为g的匀变速曲线运动 二 平抛运动的研究方法 先分后合 水平方向上的匀速直线运动 竖直方向上的自由落体运动 三 平抛运动的规律 如图是一质点从 点以水平速度v0经时间t到a点 1 速度 水平和竖直方向分速度分别为 vx v0 vy gt 则它在a点的合速度为 速度方向 与水平方向夹角 2 位移 水平位移和竖直位移分别为 故合位移 位移方向 与水平方向的夹角 从速度方向与位移方向可看出 tan 2tan 3 平抛运动的轨迹 抛物线 4 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 射程为 即由v0 h共同决定 一个有用的推论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 例1 一架飞机水平地匀速飞行 从飞机上每隔1s释放一只铁球 先后共释放4只 若不计空气阻力 则4只球 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 它们的落地点是不等间距的c 在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线 它们的落地点是等间距的d 在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线 它们的落地点是不等间距的 c 练习1 关于物体的平抛运动 下列说法正确的是 a 由于物体受力的大小和方向不变 因此平抛运动是匀变速运动b 由于物体的速度方向不断变化 因此平抛运动不是匀变速运动c 物体运动时间只由抛出时的高度决定 与初速度无关d 平抛运动的水平距离 由抛出点高度和初速度共同决定 acd 例2 物体以v0的速度水平抛出 当其竖直分位移与水平分位移大小相等时 下列说法中正确的是 a 竖直分速度等于水平分速度b 瞬时速度的大小为c 运动时间为2v0 gd 运动的位移大小为 bcd 练习2 关于平抛运动 下列说法中正确的是 a 平抛运动的轨迹是曲线 所以平抛运动是变速运动b 平抛运动是一种匀变速曲线运动c 平抛运动的水平射程s仅由初速度v0决定 v0越大 s越大d 平抛运动的落地时间t由初速度v0决定 v0越大 t越大 ab 例3 一物体以初速v0作平抛运动 经过s 其水平分速度和竖直分速度大小相等 经过s 其竖直分位移是水平分位移的两倍 v0 g 4v0 g 练习4 做平抛运动的物体 每秒的速度增量总是 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 a 解 将p点的速度v分解如图示 由平抛运动的规律得 tan vy v0 gt v0 gt2 v0t 2y0 x0 y0 0 5x0 x x0 2 b 练习5 关于平抛物体的运动 以下说法正确的是 a 做平抛运动的物体 速度和加速度都随时间的增加而增大b 平抛物体的运动是变加速运动c 做平抛运动的物体仅受到重力的作用 所以加速度保持不变d 做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大 c 例6 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v1 求第二次抛球的初速度v2是多少 解 由平抛运动规律h 1 2gt2 s1 v1t s2 v2t d v2t v1t 练习 从高h和2h处以相同的初速度水平抛出两个物体 它们落地点距抛出点的水平距离之比为 a 1 2b 1 c 1 3d 1 4 b 练习6 雨伞半径r高出地面h 雨伞以角速度 旋转时 雨滴从伞边缘飞出 则以下说法中正确的是 a 雨滴沿飞出点的半径方向飞出 做平抛运动b 雨滴沿飞出点的切线方向飞出 做平抛运动c 雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆d 雨滴落地后形成半径为的圆 解析 设伞柄和飞出点在地面的投影点为o a 雨滴飞出后的落地点为b 由平抛运动规律 h 1 2 gt2x vt rt r2 x2 r2 2r2 2h g r2 bd 例7 在海边高45m的悬崖上 海防部队进行实弹演习 一平射炮射击离悬崖水平距离为1200m 正以10m s的速度迎面开来的靶舰 击中靶舰 g取10m s2 试求 1 炮弹发射的初速度 2 靶舰中弹时距离悬崖的水平距离 解 画出示意图 由平抛运动规律 h 1 2 gt2t 3s s v炮 v船 t v炮 s t v船 1200 3 10 390m s s1 v炮t 390 3 1170m 例8 如图示 在倾角为 的斜面上以初速度v0水平抛出一物 试求物体运动过程中距斜面的最大距离 解 将g和v0分别沿斜面方向和垂直斜面方向分解如图示 gx gsin v0 x v0cos gy gcos v0y v0sin 物体的运动可以看成以下两个运动的合成 沿斜面方向以v0 x为初速度 加速度为gx的匀加速运动垂直斜面方向以v0y为初速度 加速度为gy的匀减速运动 距斜面最大距离时 有vy 0 由vy 0 v0sin gcos t t v0tan g ym v0sin t 1 2 gcos t2 v02sin tan 2g 或者ym v0y2 2gy v02sin tan 2g 例9 两质点在空间同一点处同时水平抛出 速度分别为v1 3 0m s向左和v2 4 0m s向右 取g 10m s2 1 当两个质点速度相互垂直时 它们之间的距离 2 当两个质点位移相互垂直时 它们之间的距离 解 1 在相等时间内下落的高度相同 画出运动示意图 v1y v2y gt1 vy v1y v1x tg v2x v2y tg vy2 v1v2 12 t1 0 346s s1 v1 v2 t1 2 42m 2 画出运动示意图 x1 h h x2 h2 x1x2 v1v2t22 h 1 2gt22 t2 0 69s s2 v1 v2 t2 4 84m 例10 飞机以恒定的速度沿水平方向飞行 距地面高度为 在飞行过程中释放一枚炸弹 经过时间 飞行员听到炸弹着地后的爆炸声 假设炸弹着地即刻爆炸 且爆炸声向各个方向传播的速度都是v0 不计空气阻力 求飞机飞行的速度v 解析 这是一道有关平抛运动和声学相结合的题目 要抓住时间 把平抛运动和声音的传播结合起来 如图所示 平抛运动的时间 t1 这样声音的传播时间为t 声音的传播距离为v0 t 由几何知识可知 v20 t 2 h2 v t 所以 例11 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