高中物理 必修第2册 5.4抛体运动的规律

精品教学课件高中物理必修第二册

RJ第五章曲线运动5.4抛体运动的规律目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

课堂小结5

当堂小练1.掌握平抛运动的一般研究方法。2.掌握平抛运动的位移与速度。3.了解斜抛运动的特点和分析方法。4.掌握平抛运动的规律，会用平抛运动的知识处理实际问题。学习目标请观看视频，说说中国队为什么赢，思考：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？如何估算球落地时速度大小？新课导入1.定义：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，只受重力作用的曲线运动2.条件：①初速度沿水平方向②只受重力作用3.运动性质：匀变速曲线运动（a=g）4.受力特点：上节知识回顾平抛运动水平方向：不受力竖直方向：仅受重力5.研究方法----运动的合成与分解010302平抛运动的速度平抛运动的位移和轨迹一般的抛体运动04平抛运动的重要推论新课讲解一、平抛运动的速度一物体以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，经过时间t运动到P点，求此时P的速度？vx

vyvθ第一步：建立直角坐系标以抛出点为原点，以初速度v0作为x的方向，竖直方向为y轴方向。第二步：将速度分解将速度分解在x轴方向和y轴方向上。思考：如何确定两个分速度的大小？一、平抛运动的速度根据牛顿运动定律，物体在x轴方向的合力为0，所以物体在x轴上的加速度为0，所以在x轴方向，物体的分速度为：vx

vyvθ根据牛顿运动定律，物体在y轴方向的合力为mg，所以物体在x轴上的加速度为g，在y轴方向上初速度为0，所以在y轴方向，物体的分速度为：一、平抛运动的速度vx

vyvθ第三步：确定各方向的分速度大小，根据矢量法则，求出速度大小以及方向：水平方向：匀速直线运动竖直方向：自由落体运动速度大小：方向：一、平抛运动的速度【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。一、平抛运动的速度解：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。落地时，物体在水平方向的分速度根据匀变速直线运动的规律,落地时物体在竖直方向的分速度满足以下关系二、平抛运动的位移和轨迹(3)位移的方向(1)根据上面的分析，可以知道平抛运动在水平方向得分位移：(2)根据上面的分析，可以知道平抛运动在竖直方向得分位移：(3)合位移:1.平抛运动的位移二、平抛运动的位移和轨迹——平抛运动的轨迹是一条抛物线水平方向：匀速直线运动竖直方向：自由落体运动消去t得：2.平抛的轨迹：二、平抛运动的位移和轨迹【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：（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。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三、平抛运动的重要推论①运动时间：由

得

，即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：由

得

，即落地的水平距离与初速度v0和下落高度h有关，与其他因素无关。③落地速度:

，即落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关。④做平抛（或类平抛）运动的物体，设其末速度方向与水平方向的夹角为θ，位移方向与水平方向的夹角为α，则在任意时刻、任意位置有tanθ=2tanα。证明：（θ≠2α）得出：三、平抛运动的重要推论三、平抛运动的重要推论⑤做平抛（或类平抛）运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图所示。证明：设平抛物体的初速度为v0，从抛出点（原点O）到A点的时间为t，A点的坐标为（x，y），B点的坐标为（x′，0），tanθ=2tanα即=，解得x′=。OC=2OBC即B为OC中点四、一般的抛体运动1、斜抛运动的定义：如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向，而是斜向上方或斜向下方，这种抛体运动叫斜抛运动。(1)受力特点：在水平方向不受力，加速度为0；在竖直方向只受重力，加速度为g。

(2)初速度特点：以斜上抛运动为例，把斜向上方的初速度分解到水平方向和竖直方向，如图所示，水平方向以vx=v0cosθ

做匀速直线运动；竖直方向以v0sinθ为初速度做竖直上抛运动。2、斜抛运动的特点四、一般的抛体运动（3）速度变化特点：由于斜抛运动的加速度为定值，因此，在相等的时间内速度变化量的大小相等，方向均竖直向下，Δv＝gΔt。（4）对称性特点(斜上抛)a．速度对称：轨迹上关于过轨迹最高点的竖直线对称的两点速度大小相等，水平方向速度相同，竖直方向速度等大反向。b．时间对称：关于过轨迹最高点的竖直线对称的曲线上升时间等于下降时间，这是由竖直上抛运动的对称性决定的。c．轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称。四、一般的抛体运动

3.斜抛运动的速度和位移的规律（1）轨迹：(如图)（2）水平速度：

水平位移：（3）竖直速度：

竖直位移：x=v0tcos

vx=v0cos

vy=v0sin-gt四、一般的抛体运动4.斜抛运动的结论（1）从抛出点到最高点时间t（Vy=0）由V=V0+at得（2）从抛出点回落到等高点时间T（对称性分析）（3）上升最大高度（射高）H由V2-V02=2ax得（4）水平方向的位移（射程）即θ=45°时X最大四、一般的抛体运动4.斜抛运动的结论斜抛运动水平方向vx=v0cosθ位移速度竖直方向水平方向x=v0tcos

竖直方向斜上抛取“-”,斜下抛取“+”。课堂小结1、关于平抛运动，下列说法中正确的是(

)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C当堂小练2、(多选)如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，则(

)A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大BD3、如图所示，某同学将一个小球在O点以不同的初速度对准前方的一块竖直放置的挡板水平抛出，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别是v1、v2、v3，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且AB∶BC∶CD＝1∶3∶5，则v1、v2、v3之间的正确关系是(

)

A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1B．v1∶v2∶v3＝5∶3∶1C．v1∶v2∶v3＝6∶3∶2D．v1∶v2∶v3＝9∶4∶1C4、如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2，则(不计空气阻力)(

)A．当v1>v2时，α1>α2B．当v1>v2时，α1<α2C．无论v1、v2关系如何，均有α1＝α2D．α1、α2的关系与斜面倾角θ有关C5、女子跳台滑雪如图所示，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0＝20m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角θ取37°，斜坡可以看成一斜面。(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos3