抛体的运动规律课件-高二下学期物理人教版

第五章抛体运动§5.4抛体的运动规律课前回顾1、物体做曲线运动条件3、曲线运动的研究方法2、曲线运动的运动性质合外力或加速度与速度不贡献变速运动将运动正交分解新课引入物体在空中受那些力的作用？在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？如果运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要使排球既能过网，又不出界，需要考虑哪些因素？如何估算球落地时的速度大小？01.知识回顾经过上节课，我们已经知道，平抛运动在水平方向分运动是匀速直线运动，竖直方向分运动是自由落体运动。你能从理论上解释这是为什么吗？分析物体的速度与时间的关系的思路：受力分析mgv0水平方向合力为0，做匀速直线运动竖直方向合力重力，做自由落体运动02.平抛运动的速度4.速度方向：1.水平方向：2.竖直方向：3.合速度：能否用v＝v0＋gt求P点的速度?αvx

=v0vyvOxyv0P

(x,y)02.平抛运动的速度5.速度变化特点：任意两个相等的时间间隔内速度的变化相同，Δv＝gΔt，方向竖直向下.03.典例解析【例题1】将一个物体以10m/s的速度从10m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少？不计空气阻力，g取10m/s2。【解析】以抛出时物体的位置O为原点，建立平面直角坐标系。x轴沿初速度方向，y轴竖直向下。03.典例解析落地时，物体在水平方向的分速度：落地时，物体在竖直方向的分速度：由此解出：查表得：物体落地时速度与水平地面的夹角θ是55°01.平抛运动的位移COxytv0x

=v0t位移方向αxy合位移水平分位移竖直分位移轨迹方程x

=v0t能否用v2-v02＝2gl求P点的位移?01.运动时间与水平距离1.平抛运动时间：即平抛物体在空中的飞行时间仅取决于下落的高度，与初速度v0无关。2.落地的水平距离：即水平距离与初速度v0和下落的高度h有关，与其他因素无关。02.两个重要的三角形v0xysvxvvy

d合位移：方向：

位移偏向角合速度方向

：

速度偏向角两个有用的推论tanθ=2tanα

4.典例探究【例题2】

如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无

人机以

v0

＝2m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h＝20m，空气阻力忽略不计，g

取10m/s2。（1）求小球下落的时间。（2）求小球释放点与落地点之间的水平距离。【解析】（1）以小球从无人机释放时的位置为原点O建立平面直角坐标系，x轴沿初速度方向，y轴竖直向下。4.典例探究（1）设小球的落地点为P，下落的时间为t，则满足：所以小球落地的时间：（2）因此，小球落地点与释放点之间的水平距离4.典例探究【例3】玩具轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h=3.6m，山坡倾角为37°，g取10m/s2，由此可算出()A.

炸弹的飞行时间为0.8s

B.

轰炸机的飞行速度是8m/sC.

轰炸机的飞行高度为5.2mD.

炸弹飞行的水平位移为3.6mA4.典例探究【例4】（2021·浙江高一月考）如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面顶端P以速度v抛出一个小球，落在斜面上某处Q点，小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α，若把初速度变为2v，则（

）A．小球的水平位移和竖直位移之比变为原来的2倍B．夹角α将变原来的2倍C．PQ间距一定为原来问距的2倍D．空中的运动时间变为原来的2倍D一、抛体运动1、定义：物体在空中仅受重力作用的运动称为抛体运动2、特点：仅受重力作用的运动3、抛体运动的种类（1）平抛运动（2）斜上抛运动（3）斜下抛运动（4）竖直上抛运动（5）竖直下抛（6）自由落体曲线运动直线运动二、平抛运动将物体以一定初速度水平抛出，运动过程中仅受重力作用的运动称为平抛运动（2）仅受重力作用3、运动性质：匀变速曲线运动加速度恒为g（1）单位时间内速度变化量相同（2）任意时间速度变化量方向均相同1、定义：2、特点：（1）初速度沿水平方向1、多物体平抛运动比较1．两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度、水平抛出，落在地面上的位置分别是A、B，是O在地面上的竖直投影，且，若不计空气阻力，比较小球运动时间及初速度大小关系1比下落高度（眼睛）2比运动时间3比水平位移（眼睛）4比初速度2、单物体平抛运动计算（1）已知水平和竖直位移竖直位移求时间水平位移求初速度例：在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图5-3所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟？g取10m/s2。（2）已知末速度方向或位移方向处理方法：知道谁的方向书写谁与水平方向夹角正切值，必可求出时间，然后利用几何关系列等式例：如图所示在倾角为θ=30°的斜坡顶端A处，沿水平方向以初速度v0=10m/s抛出一小球，恰好落在斜坡脚的B点，(g=10m/s2)求：（1）小球在空中飞行的时间。（2）AB间的距离。3、平抛运动与其他运动相关联处理方法：寻找运动关联点（时间、位移、速度）例：如图所示，小球甲从A点水平抛出的同时小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向间夹角为θ＝45°．已知BC高h，不计空气的阻力．由以上条件可知（）A．甲小球做平抛运动的初速度大小为B．甲乙小球到达C点所用时间之比为1：2C．A、B两点的高度差为 D．A、B两点的水平距离为4、即知道末速度方向又知道位移方向利用与水平方向夹角正切值关系列等式例：P是固定在水平面上的圆弧凹槽，从高台边缘B点以速度v0水平飞出的小球恰能从凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道。O是圆弧的圆心，θ1是OA与竖直方向的夹角，θ2是BA与竖直方向的夹角，则（）A． B． C． D．五、斜上抛运动1、定义：物体初速度方向沿斜向上方向的抛体运动称为斜上抛运动2、运动性质：匀变速曲线运动3、研究方法：将运动向水平和竖直正交分解4、水平方向：匀速直线运动5、竖直方向：匀变速直线运动a=-gA例：如图物体的初速度的大小为5m/s，与水平方向成53度角，飞行过程中仅受重力作用，g=10米每二次方秒1、物体任意2s内速度变化量2、物体运动到最高点所用时间3、物体上升的最大竖直高度4、物体上升到最高点时水平方向的位移5、物体落回地面所用的时间6、物体落回地面水平方向发生的位移mg3m/s4m/s5m/s六、类平抛运动1、定义：将物体水平方向匀速直线运动，另一方向初速度为0的匀变速直线运动的合运动称为类平抛运动2、运动性质：匀变速曲线运动水平：匀速直线运动竖直：初速度为0的匀变速将一个质量为m的小球以初速度水平抛出，在飞行过程中受到竖直向下的恒力F=mg作用，落地时水平位移为2L，竖直位移为L。求：（1）小球落地所用的时间（2）小球抛出时的速度01.课堂小结抛体运动的规律平抛运动斜抛运动速度速度位移位移轨迹v0x＝v0cosθ；v0y＝v0sinθ-gtx＝v0cosθ·t02.课堂练习1.关于平抛运动，下列说法中不正确的是A.平抛运动的下落时间由下落高度决定B.平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动不可能是匀变速运动C.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小D.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【答案】D02.课堂练习【解析】平抛运动的下落时间由下落的高度决定，A正确；平抛运动的轨迹是曲线，它的速度方向沿轨迹的切线方向，方向不断改变，所以平抛运动是变速运动，由于其加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，B错误；平抛运动的速度方向和加速度方向的夹角θ满足tanθ＝

因为t一直增大，所以tanθ变小，θ变小，C正确；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，D正确.02.课堂练习2.某人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时的速度为v2，不计空气阻力，能表示出速度矢量的变化过程的是【答案】C【解析】小球做平抛运动，加速度恒为g，则速度的变化量Δv＝gΔt恒定，方向始终为竖直向下，故选C.02.课堂练习3.(多选)学校喷水池中的喷水口向两旁水平喷水，如图所示，若忽略空气阻力及水之间的相互作用，则A.喷水速度一定，喷水口越高，水喷得越远B.喷水速度一定，喷水口越高，水喷得越近C.喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越远D.喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近【答案】AC【解析】喷水的水平距离x＝v0t＝

，v0一定，h越大，水喷得越远，选项A正确，B错误；h一定，v0越大，水喷得越远，选项C正确，D错误.02.课堂练习4.(2023·廊坊市高一期末)如图所示，从倾角为θ且足够长的斜面的顶点A，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次初速度为v1，小球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为φ1，第二次初速度为v2，小球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为φ2，若v2>v1，不计空气阻力，则φ1和φ2的大小关系是A.φ1>φ2 B.φ1<φ2C.φ1＝φ2 D.无法确定02.课堂练习【答案】C【解析】根据平抛运动的推论，做平抛运动的物体在任一时刻或任一位置时，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移方向与水平方向的夹角为β，则tanα＝2tanβ，由上述关系式结合题图中的几何关系可得tan(φ＋θ)＝2tanθ，此式表明小球的速度方向与斜面间的夹角φ仅与θ有关，而与初速度无关，因此φ1＝φ2，即以不同初速度做平抛运动，落在斜面上各点的速度方向是互相平行的。故选C。02.课堂练习6.(多选)(2022·长春市第五中学期末)草坪洒水器工作的画面如图所示，若水流离开洒水器喷口时与