《抛体运动的规律》课件

《抛体运动的规律》平抛运动的速度平抛运动的位移与轨迹一般的抛体运动mgxyxy平抛运动的速度平抛运动的速度xy请思考：做平抛运动的物体，分别在水平和竖直两个方向上的，受力情况：加速度：初速度：做

运动？平抛运动的速度xy受力：x方向y方向mg00gv00匀速直线自由落体加速度：初速度：运动：匀变速曲线运动平抛运动的速度x方向y方向vx=v0vy=gtxyvxvyv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。分析：物体的水平分速度已知，竖直分速度可以由自由落体运动的高度求出。两者相比，即可求得tanθ

，进而求出夹角θ

。解：如图建立平面直角坐标系。落地时，物体水平分速度vx=v0=10m/s

落地时，物体竖直分速度与h的关系

vy2

－

0=2gh即θ=55°得

vy=14.1

m/s平抛运动的位移与轨迹水平竖直②由①式得代入②式得③③式具有y

=ax2的形式，根据数学知识可知，它的图像是一条抛物线。x＝v0t①例题2如图，某同学利用无人机玩“投弹”游戏。无人机以2

m/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（1）如图，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。设小球落地点为P，下落的时间为t，则有所以小球落地的时间（2）小球落地点与释放点之间的水平距离l=v0t=4m平抛运动小结方向运动性质加速度速度位移匀速直线运动自由落体运动竖直水平（1）运动规律平抛运动的物体，在空中运动的时间由

决定？高度h0vx=v0x=v0tgvy=gt平抛运动小结已知规律时间x=v0tvy

=gtvy高度hx、v0t=x/v0（2）运动时间vxvyvyxxysθ、v0tanθ=gt/v0t=v0tanθ/gα、v0tanα=y/xt=2v0tanα/g一般的抛体运动若物体只受重力作用，抛出时的速度v0

沿斜上方或斜下方，称为斜抛。斜抛物体的受力与运动情况如下。方向受力加速度初速度运动性质水平00v0cosθ匀速直线竖直mggv0sinθ匀变速直线水平竖直x=v0cosθ

t①

②由①式得：代入②式得③一般的抛体运动用m、v0、h分别表示平抛运动物体的质量、初速度和抛出点离水平地面的高度，不考虑空气阻力，以下物理量是由上述哪个或哪几个物理量决定的？为什么？A.物体在空中运动的时间B.物体在空中运动的水平位移C.物体落地时瞬时速度的大小D.物体落地时瞬时速度的方向课堂练习1A.物体在空中运动的时间B.物体在空中运动的水平位移C.物体落地时瞬时速度的大小D.物体落地时瞬时速度的方向课堂练习1下落高度hA.物体在空中运动的时间B.物体在空中运动的水平位移C.物体落地时瞬时速度的大小D.物体落地时瞬时速度的方向下落高度h课堂练习1h和v0A.物体在空中运动的时间B.物体在空中运动的水平位移C.物体落地时瞬时速度的大小D.物体落地时瞬时速度的方向下落高度hh和v0h和v0课堂练习1A.物体在空中运动的时间B.物体在空中运动的水平位移C.物体落地时瞬时速度的大小D.物体落地时瞬时速度的方向下落高度hh和v0h和v0h和v0课堂练习1关于做平抛运动物体的速度和加速度，下列说法正确的是A．速度大小、方向都在不断变化B．加速度大小、方向都不变C．加速度大小、方向都在不断变化D．加速度大小不变、方向在不断变化课堂练习2AB在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。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

。课堂练习3解：摩托做平抛运动，水平方向，课堂练习3x=v0t①竖直方向②将x=5m，y=0.5m，代入得v0=15.8m/s摩托车的速度至少要15.8m/s才能越过这个壕沟如图所示，从

A

点以水平速度v0抛出小球，小球垂直落在倾角为α的斜面上．不计空气阻力．求：（1）小球落在斜面上时速度的大小

v（2）小球从抛出到落在斜面上经历的时间

t

。课堂练习4课堂练习4解（1）如图，将速度v分解，有：

（2）∵

∴

αv0vy如图所示，在倾角为37°的斜坡上，从A

点水平抛出一个物体，物体落在斜坡的B

点，测得AB两点间的距离是75m．g

取10m/s2

，求：（1）物体抛出时速度的大小；（2）物体落到B点时速度的大小．课堂练习5解：如图，将物体的位移s沿水平方向和竖直方向分解，则有课堂练习5sxy①②③得v0=10m/sm/s本节课小结1、平抛运动的速度2、平抛运动的位移与轨迹3、平抛运动的时间4、一般的抛体运动重点知识回顾1、平抛运动在水平和竖直两个方向上，分别做什么运动？2、平抛运动是匀变速运动还是变加速运动？3、平抛运动的速度和位移分别满足什么规律？4、平抛运动的轨迹是抛物线吗？怎样证明？5、平抛运动的时间有哪些常见的求解方法？课后思考如图，排球运动员在扣球时，排球在网上方h处，距地面高度H，排球到排球网所在平面的距离为x1，到对方场地后边界距离x2.若排球沿水平方向垂直于排球网飞向对方场地，不计空气阻力，要使排球既能过网，又不出界，排球的初速度在什么范围？探究一对平抛运动的理解情境导引运动员把羽毛球水平击出,思考以下问题:(1)羽毛球是不是做平抛运动?(2)若忽略空气阻力,羽毛球运行过程中加速度的大小和方向具有什么特点?(3)忽略空气阻力时,羽毛球的运动具有什么特点?要点提示

(1)羽毛球在运动过程中受到空气阻力的作用,所以它的运动不是平抛运动。(2)忽略空气阻力,羽毛球在运行过程中只受重力作用,羽毛球的加速度大小恒定,方向竖直向下。(3)忽略空气阻力时,羽毛球具有水平初速度和竖直向下的恒定加速度,所以其做匀变速曲线运动,即做平抛运动。知识归纳1.物体做平抛运动的条件物体的初速度v0≠0,方向水平,且只受重力作用。2.平抛运动的性质加速度为g的匀变速曲线运动。

3.平抛运动的特点

特

点理

解理想化特

点物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型,即把物体看成质点,抛出后只考虑重力作用,忽略空气阻力匀变速特点平抛运动的加速度恒定,始终等于重力加速度,是一种匀变速运动速度变化的特点做平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量相等,均为Δv=gΔt,方向竖直向下画龙点睛

平抛运动是匀变速曲线运动,是指任意相等时间内的速度变化量都是相同的,特别注意并不是速率变化都是相同的。迁移应用例1关于平抛运动,下列说法正确的是(

)A.平抛运动是一种变加速运动B.做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大C.做平抛运动的物体每秒内速度增量相等D.做平抛运动的物体每秒内位移增量相等答案

C解析

平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度为重力加速度g,故加速度的大小和方向恒定,在Δt时间内速度的改变量为Δv=gΔt,因此每秒内速度增量大小相等、方向相同,选项A、B错误,C正确;由于水平方向的位移x=v0t,每秒内水平位移增量相等,而竖直方向的位移h=gt2,每秒内竖直位移增量不相等,所以选项D错误。规律方法

平抛运动的三点注意(1)加速度:平抛运动的加速度为重力加速度,恒定不变,与物体的初速度大小和质量无关。(2)速度:平抛运动的水平分速度恒定不变,竖直分速度的大小越来越大,合速度的大小、方向都不断变化,合速度的方向与竖直方向的夹角逐渐减小,但不会是零。(3)位移:平抛运动位移的大小、方向都不断变化,其方向与速度方向不一致。变式训练1物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向的分速度v(取向下为正方向)随时间变化的图像是(

)答案

D解析

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,分速度v=gt,与时间成正比,故选项D正确。探究二平抛运动的研究方法和规律情境导引如图所示,用枪水平地射击一个靶子(忽略空气阻力),设子弹从枪口水平射出的瞬间,靶子从静止开始自由下落,子弹能射中靶子吗?为什么?要点提示

能够射中。子弹做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,相同时间内与靶子下落的高度相同,故能够射中靶子。知识归纳1.研究方法采用运动分解的方法,将平抛运动分解为竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动。2.运动规律

迁移应用例2从某一高度处水平抛出一物体,它落地时速度是50m/s,方向与水平方向成53°角。g取10m/s2,cos53°=0.6,sin53°=0.8,求:(1)抛出点的高度和水平射程;(2)抛出后3s末的速度;(3)抛出后3s内的位移。点拨根据运动的合成与分解,可将末速度分解为竖直方向的分速度和水平方向的分速度进行求解。求合速度和合位移时,先求出两个方向的分速度和分位移,然后再合成。解析

(1)设落地时竖直方向的速度为vy,水平方向的速度为v0,则有vy=vsin

θ=50×0.8

m/s=40

m/sv0=vcos

θ=50×0.6

m/s=30

m/s规律方法

平抛运动解题的三类突破口(1)若水平位移、水平速度已知,可应用x=v0t列式,作为求解问题的突破口。

变式训练2在一次飞车表演中,摩托车在空中飞经最高点后着地。已知摩托车从最高点至着地点经历时间约0.8s,最高点与着地点间的水平距离约为30m,忽略空气阻力,g取10m/s2。则:(1)摩托车在最高点时的速度约为多大?(2)最高点与着地点的高度差为多少?答案

(1)37.5m/s

(2)3.2m探究三一般抛体运动情境导引火星表面重力加速度为地球表面的,假若人类移民火星,有一天能在火星上开运动会,请想象投铅球、掷铁饼的成绩会发生什么变化?跳远、跳高的成绩会发生什么变化?要点提示

运动会上的投掷运动和跳高、跳远运动都是斜上抛运动,投掷和跳远成绩看射程,跳高成绩看射高,射程和射高与初速度v0、出射角θ和重力加速度有关,当v0、θ一定时,重力加速度越小成绩越好,故到火星上成绩都会变好。知识归纳1.斜抛运动的规律(1)速度规律水平速度:vx=v0cosθ。竖直速度:vy=v0sinθ-gt。(2)位移规律水平位移:x=vxt=v0tcosθ。2.射高和射程

迁移应用例3(多选)(2021山东青岛模拟)在地面上以相同的初速率、不同的抛射角同时抛出三个小球A、B、C,A、B、C三球的抛射角分别为θA、θB、θC,它们在空中的运动轨迹如图所示,下列说法正确的是(

)A.A、B、C三球在运动过程中,加速度都相同B.B球的射程最远,所以最迟落地C.A球的射高最大,所以最迟落地D.A、C两球的射程相等,则两球的抛射角互为余角,即θA+θC=90°答案

ACD解析

A、B、C三球