【课件】抛体运动的规律++课件+-高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第四章：抛体运动运动的合成与分解§4-2抛体运动考点一

平抛运动平抛运动研究方法把物体沿水平方向抛出，且仅在重力作用下的运动叫平抛运动定义：实质：变速条件1.物体只受重力作用2、具有水平方向的初速度1.匀变速曲线运动a=g2、加速度运动分解化曲为直水平方向运动规律竖直方向匀速直线运动自由落体运动运动规律水平方向§4-2抛体运动匀速直线运动x=v0tvx=v0竖直方向自由落体运动vy=gtxysθv0v0vyvαsθxyvαvyv0§4-2抛体运动常有方法牛顿运动定律机械能守恒公式组合逻辑关系类平抛运动推论1、平抛运动的时间仅有高度决定2、速度的反向延长过水平位移中点3、速度角的正切值是位移角正切值的两倍角度1

平抛运动的特点与规律1.以一定的初速度水平抛出的物体的运动是平抛运动。(×)2.做平抛运动的物体的速度方向时刻在变化,加速度的方向也时刻在变化。(×)3.做平抛运动的物体初速度越大,水平位移越大。(×)4.从同一高度平抛的物体,不计空气阻力时,在空中飞行的时间是相同的。(√）1.(2022年广东卷)如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是(B)A.将击中P点,t大于B.将击中P点,t等于C.将击中P点上方,t大于D.将击中P点下方,t等于1.在距离地面高为h=80m处将一小石块水平抛出，不计一切阻力，取g=10m/s2。（1）求小石块在空中运动的时间（2）测得小石块落地点与抛出的水平距离为60m，求小石块落地时的速度和该过程中的位移（3）当小石块在空中某点的速度与水平方向的夹角为370时，小石块运动的时间及位移大小（4）当小石块运动1s时的速度和位移2.一质量m=0.2kg、带电量q=+3×10-2C小钢珠正以v0=2m/s的速度在光滑的水平桌面上向里做匀速直线运动，某时刻施加E=20V/m、方向向右的匀强电场，不计小钢珠受到的空气阻力和电荷量的变化，求：（1）小钢珠运动的加速度，（2）2s内小钢珠的位移大小和2s末的速度大小3.空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点。从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B。A不带电，B的电荷量为q（q>0）。A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为。重力加速度为g，求（1）电场强度的大小；（2）B运动到P点时的动能。4.如图所示,从倾角为θ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,重力加速度为g.不计空气阻力,求（1）小球运动的时间（2）AB的长度（3）B点的速度大小（4）小球距离斜面最高时的时间和速度大小5、如图所示，以v0=9.8m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，求物体完成这段飞行的时间6.如图所示，一个倾角为300，高h=1m的直角三角形木块BCD固定于水平面上，现有一小球以v0的水平初速度从A点抛出做平抛运动，最终落的斜面BD上，且ABCD构成一个矩形（g=10m/s2），求下列情况下，水平初速度v0的大小（1）小球垂直落在斜面上，（2）小球落在斜面的中点上（3）小球以最短位移落在斜面上7.如图，两金属板P、Q水平放置，间距为d。两金属板正中间有一水平放置的金属网G，PQG的尺寸相同。G接地，PQ的电势均为φ（φ>0）。质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。（1）求粒子第一次穿过G时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；（2）若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？2.(2022年全国甲卷)将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05s发出一次闪光。某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段长度s1和s2之比为3∶7。重力加速度大小取g=10m/s2,忽略空气阻力,求抛出瞬间小球的速度大小。角度2

平抛运动的推论3.(多选)如图所示,倾角为θ的斜面上有A、B、C三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,不计空气阻力,三个小球均落在斜面上的D点,测得AB∶BC∶CD=5∶3∶1,由此可判断(

BC

)。A.A、B、C处三个小球的运动时间之比为1∶2∶3B.A、B、C处三个小球落在斜面上时速度与初速度间的夹角之比为1∶1∶1C.A、B、C处三个小球的初速度大小之比为3∶2∶1D.A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交角度3

类平抛运动4.如图所示,A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2,P1和P2在同一水平地面上,不计阻力,则下列说法正确的是(

D

)。A.A、B的运动时间相同B.A、B沿x轴方向的位移相同C.A、B运动过程中的加速度大小相同D.A、B落地时速度大小相同角度4

平抛运动中的临界与极值问题5.套圈游戏是一项趣味活动,如图,某次游戏中,一小孩从距地面高0.45m处水平抛出半径为0.1m的圆环(圆环面始终水平),套住了距圆环前端水平距离为1.0m、高度为0.25m的竖直细圆筒。若重力加速度大小g=10m/s2,则小孩抛出圆环的初速度可能是(

B

)。A.4.3m/s

B.5.6m/sC.6.5m/s

D.7.5m/s6.如图所示,乒乓球的发球器安装在足够大的水平桌面上,可绕竖直转轴OO'转动,发球器O'A部分与桌面之间的距离为h,O'A部分的长度也为h。重力加速度为g。打开开关后,发球器可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去,。设发射出去的所有乒乓球都能落到桌面上,乒乓球可视为质点,空气阻力不计。若使该发球器绕转轴OO'在90°的范围内来回缓慢地水平转动,持续发射足够长时间后,乒乓球第一次与桌面碰撞区域的面积S是(C)。A.2πh2B.3πh2C.4πh2D.8πh2考点二

平抛运动常见的三种约束§4-2抛体运动约束方法图示总结竖直面约束斜面约束球面约束运动分解分解速度分解位移分解位移水平初速度v0不同时,落点不同分解速度,构建速度三角形分解位移,构建位移三角形分解位移,构建位移三角形§4-2抛体运动角度1

斜面约束角度2

球面约束7(多选）如图所示，一个倾角为300，高h=1m的直角三角形木块BCD固定于水平面上，现有一小球以v0的水平初速度从A点抛出做平抛运动，最终落的斜面BD上，且ABCD构成一个矩形（g=10m/s2），下列说法正确的是（BCD）A．若小球垂直落在斜面上，v0=m/sB．若小球垂直落在斜面上，v0=2m/sC．若为了使小球落在斜面的中点上，v0=m/sD．若为了使小球以最短位移落在斜面上，v0=m/s8(多选）如图所示，水平面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，A、B为沿水平方向的直径，若在A点以初速度沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D；若在A点小球抛出的同时，在C点以初速度沿BA方向平抛另一相同质量的小球并也能击中D点，已知∠COD=60°，且不计空气阻力，则（AD）A、两小球不可能同时落到D点B、两小球在此过程中动能的增加量相同C、若在A点沿AB方向抛出小球的初速度可调，小球可以垂直打在圆弧形的坑上

D、两小球初速度之比§4-2抛体运动考点三

斜抛运动1.性质:斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动。2.研究方法:运动的合成与分解(1)水平方向:匀速直线运动;(2)竖直方向:匀变速直线运动。3.基本规律(以斜上抛运动为例,如图所示)(1)水平方向:v0x=v0cosθ

,F合x=0。(2)竖直方向:v0y=v0sinθ,F合y=mg。4.方法技巧（2）斜上抛运动在过抛出点的水平面上方的运动具有对称性（1）抛体运动轨迹均是抛物线的一部分。角度1

斜抛运动轨迹的理解1.有A、B两小球,B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。图中①是A的运动轨迹,则B的运动轨迹是(

A)。A.①

B.②

C.③

D.④角度2

斜抛运动的分解11.全国多地在欢迎抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪,寓意为“接风洗尘”。某次仪式中,两条水柱分别从飞机的左、右两辆大型消防车上相对斜向上射出,两水柱射出与水平方向的夹角分别为45°与30°(如图所示),两水柱恰好在最高点相遇,不计空气阻力和水柱间的相互影响,则两水柱射出时速度大小之比为(A)。A.B.C. D.角度3

斜抛运动的逆向处理方法12(多选）如图所示，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(AD)A、B在最高点的速度比A在最高点的大B、B的飞行时间比A的长C、B的加速度比A的大D、B在落地时的速度比A在落地时的速度大角度1

斜抛运动轨迹的理解9.有A、B两小球,B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力。图中①是A的运动轨迹,则B的运动轨迹是(

A)。A.①

B.②

C.③

D.④10.某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合,A、B、C和D表示重心位置,且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是(A

)。A.相邻位置运动员重心的速度变化相同B.运动员在A、D位置时重心的速度相同C.运动员从A到B和从C到D的时间相同D.运动员重心位置的最高点位于B和C中间角度2

斜抛运动的分解11.全国多地在欢迎抗疫英雄凯旋时举行了“飞机过水门”的最高礼仪,寓意为“接风洗尘”。某次仪式中,两条水柱分别从飞机的左、右两辆大型消防车上相对斜向上射出,两水柱射出与水平方向的夹角分别为45°与30°(如图所示),两水柱恰好在最高点相遇,不计空气阻力和水柱间的相互影响,则两水柱射出时速度大小之比为(A)。A.B.C. D.角度3

斜抛运动的逆向处理方法12(多选）如图所示，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(AD)A、B在最高点的速度比A在最高点的大B、B的飞行时间比A的长C、B的加速度比A的大D、B在落地时的速度比A在落地时的速度大角度4

斜上抛运动中的极值(1)运动到最高点时间(总时间）。(2)射高(3)射程(当θ=45°时,sin2θ最大,射程最大)投掷时θ＜450，成绩才是最好13.单板滑雪U形池比赛是冬奥会比赛项目,其场地可以简化为如图1所示的模型:U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成,轨道倾角为17.2°。某次练习过程中,运动员以vM=10m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道,速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°,腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图2为腾空过程左视图。该运动员可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2,sin72.8°=0.96,cos72.8°=0.30。求:(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d。(2)M、N之间的距离L。(1)4.8m

(2)12m1.(原创新题)(多选)如图所示,可看作质点的a、b两个小球,同时以相等的速率v0,从底面为正方形的长方体的顶点A处沿AB和AD方向水平抛出,长方体高AE=h,且为棱长AD的一半。重力加速度大小为g。作出前侧面与三棱都相切的半圆弧,将左侧面A、K两点连接起来,则(CD)。A.v0=时,a球落在圆弧的最低点B.若a球经过圆弧最低点,则b球一定经过AK的中点C.v0=时,a球经过圆弧线比b球到达AK连线早D.v0=时,a、b两球同时经过圆弧线和AK连线3.空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点。从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B。A不带电，B的电荷量为q（q>0）。A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为。重力加速度为g，求（1）电场强度的大小；（2）B运动到P点时的动能。2.(原创新题)有一款“跳一跳”小游戏曾非常火爆。这个游戏主要是玩家通过按压手机屏幕时间的长短控制棋子离开平台时的速度,从而使其跳到旁边等高的平台上。游戏规则:棋子跳到下一个平台上表面中心得2分,跳到其他位置得1分,掉到地上游戏结束。棋子的跳跃过程可以看作斜抛运动,棋子起跳时的初速度方向与水平方向的夹角θ保持不变。在某次游戏中,两正方体平台的边长均为L,两平台间距离为3L,如图所示。图中抛物线为棋子在某次跳跃过程中从平台A上表面中心跳向平台B的运动轨迹,轨迹的最高点距平台上表面的高度为h。已知棋子的质量为m,且可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g。若平台上表面为零势能面,则下列说法正确的是(D)。A.棋子从最高点落到平台B上所需时间为B.棋子上升过程和下降过程中速度的变化量大小相等,方向相反C.棋子离开平台A时的动能为mg