高中物理-第五章-2-平抛运动课件-新人教版必修2

2.平抛运动2.平抛运动11.知道什么是平抛运动及其特点。2.知道做平抛运动的条件。3.知道研究抛体运动的方法——运动的合成与分解法。4.会用平抛运动规律解答有关问题。1.知道什么是平抛运动及其特点。2抛体运动

抛体运动3高中物理-第五章-2-平抛运动课件-新人教版必修24高中物理-第五章-2-平抛运动课件-新人教版必修25如图所示,一个投飞镖的人想投中靶子的中心,可他瞄准时却对准靶中心的上方(飞镖抛出后的运动可看作平抛运动),这是为什么?提示:如果对准的是靶中心的话,飞镖投出后,在竖直方向做自由落体运动,到靶子位置时就处于靶中心的下方了。如图所示,一个投飞镖的人想投中靶子的中心,可他瞄准时却对准靶6一二三一、对平抛运动的理解1.物体做平抛运动的条件:(1)具有水平方向的初速度v0。(2)只受重力作用,其加速度为重力加速度(a=g),方向竖直向下。2.性质:加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。一二三一、对平抛运动的理解7一二三3.抛体运动的特点:温馨提示平抛运动是抛体运动的特例,初速度方向与所受重力方向垂直。如果物体的初速度和受力条件满足该特点,但其加速度不只是由重力产生的,这类运动叫作类平抛运动,处理问题的方法与处理平抛运动的方法相同,只是加速度不一样。一二三3.抛体运动的特点:温馨提示平抛运动是抛体运动的特例8一二三二、平抛运动的基本规律1.平抛运动的研究方法:平抛运动是一种典型的曲线运动,通过平抛运动可以掌握分析曲线运动的基本思路和方法。研究曲线运动通常采用“化曲为直”的方法。平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成。一二三二、平抛运动的基本规律9一二三2.平抛运动的规律:一二三2.平抛运动的规律:10一二三3.轨迹方程:平抛物体在任一时刻的位置坐标x和y所满足的方程,叫轨迹方程,由位移公式消去t,可得:显然这是顶点在原点、开口向下的抛物线方程,所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。一二三3.轨迹方程:显然这是顶点在原点、开口向下的抛物线方程11一二三三、平抛运动的几个关系

一二三三、平抛运动的几个关系12一二三4.速度变化量:做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示。一二三4.速度变化量:做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt13一二三5.两个重要推论:(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一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,如图乙所示。一二三5.两个重要推论:14一二三(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为α,则tanθ=2tanα,如图丙所示。丙一二三(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处15一二三温馨提示(1)平抛运动中,速度偏向角是指轨迹上该点的切线与水平方向的夹角;位移偏向角是该点与初始点的连线同水平方向的夹角。(2)速度的偏向角θ和位移的偏向角α满足tan

θ=2tan

α,而不是θ=2α。一二三温馨提示(1)平抛运动中,速度偏向角是指轨迹上该点的切16类型一类型二类型三类型四【例题1】

(多选)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.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C.平抛物体的运动是匀变速运动D.平抛物体的运动是变加速运动解析:做平抛运动的物体,速度随时间不断增大,但由于只受恒定不变的重力作用,所以加速度是恒定不变的,选项A错误,B正确;平抛运动是加速度恒定不变的曲线运动,所以它是匀变速曲线运动,选项C正确,D错误。答案:BC题后反思平抛运动是匀变速曲线运动,加速度恒定不变,速度方向沿曲线的切线方向,在相等时间间隔内速度的改变量相同。类型一类型二类型三类型四【例题1】(多选)关于平抛物体的运17类型一类型二类型三类型四【例题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°。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。求合速度和位移时,先求出两个方向的分速度和分位移,然后再合成。类型一类型二类型三类型四【例题2】从某一高度处水平抛出一物18类型一类型二类型三类型四解析:(1)设落地时的竖直方向速度为vy,水平速度为v0,则有vy=vsin

θ=50×0.8

m/s=40

m/sv0=vcos

θ=50×0.6

m/s=30

m/s(2)设抛出后3

s末的速度为v3,则竖直方向的分速度vy3=gt3=10×3

m/s=30

m/s类型一类型二类型三类型四解析:(1)设落地时的竖直方向速度19类型一类型二类型三类型四(3)3

s内物体的水平方向的位移x3=v0t3=30×3

m=90

m竖直方向的位移答案:(1)80m

120m类型一类型二类型三类型四(3)3s内物体的水平方向的位移答20类型一类型二类型三类型四题后反思解决平抛运动的问题时,关键之一在于利用矢量分解的知识将末速度和位移正交分解,建立起各物理量之间的几何关系,如v0与v、s、h之间的关系;关键之二是根据平抛运动规律将水平位移与竖直位移、水平速度与竖直速度通过时间联系在一起,从而建立运动学关系,最后将两种关系结合起来求解。类型一类型二类型三类型四题后反思解决平抛运动的问题时,关键之21类型一类型二类型三类型四点拨:做平抛运动的物体垂直打在斜面上,此时物体的合速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾角。【例题3】

如图所示,以9.8m/s的水平初速度v0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,则物体飞行的时间是(g取9.8m/s2)(

)类型一类型二类型三类型四点拨:做平抛运动的物体垂直打在斜面上22类型一类型二类型三类型四解析:物体撞击到斜面上时速度分解如图所示,由物体与斜面撞击时速度的方向,建立起平抛运动的物体竖直分速度vy与已知的水平速度v0之间的关系,求出vy,再由自由落体速度与时间的关系求出答案:C题后反思在解决平抛运动的问题时,时间相同是两个分运动相联系的桥梁。分解和合成是解决平抛运动的基本方法,要根据题目的特点确定出是分解速度、位移还是加速度,在两个相互垂直的方向上列出运动学方程,最后作出解答。类型一类型二类型三类型四解析:物体撞击到斜面上时速度分解如图23类型一类型二类型三类型四【例题4】

如图所示,某排球场的侧视图,排球场总长为18m,设网高为2m,运动员站在离网3m的线上竖直跳起,正对网将球水平击出。设击球点的高度为2.5m,g取10m/s2。(1)击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界?(2)若击球点的高度小于某个值,那么无论球被水平击出时的速度多大,球不是触网就是出界,试求出此高度。类型一类型二类型三类型四【例题4】如图所示,某排球场的侧视24类型一类型二类型三类型四点拨:球被水平击出后做平抛运动,如图所示,当击球速度为v1时,落点为A,此速度为球触网和不触网的临界速度;当击球速度为v2时,落点为B,此速度为球出界和不出界的临界速度。类型一类型二类型三类型四点拨:球被水平击出后做平抛运动,如图25类型一类型二类型三类型四解析:(1)设最小速度为v1,恰不触网即擦网上边缘而过,如图甲所示的PA轨迹,根据平抛运动的规律有s1=v1t1①设最大速度为v2,恰不越界即恰好到达右边界,如图甲所示的PB轨迹,根据平抛运动的规律有s1+s2=v2t2③类型一类型二类型三类型四解析:(1)设最小速度为v1,恰不触26类型一类型二类型三类型四(2)设击球点的高度为h3时,以某一速度击球,该球既擦到网的上边缘又到达右边界,如图乙所示的QAB轨迹,这是一条临界轨迹,如果击球速度变小则一定触网,如果速度变大则一定出界。根据平抛运动的规律有Q

→A:s1=vt3⑤由⑤⑥⑦⑧式得h3≈2.13

m。

类型一类型二类型三类型四(2)设击球点的高度为h3时,以某一272.平抛运动2.平抛运动281.知道什么是平抛运动及其特点。2.知道做平抛运动的条件。3.知道研究抛体运动的方法——运动的合成与分解法。4.会用平抛运动规律解答有关问题。1.知道什么是平抛运动及其特点。29抛体运动

抛体运动30高中物理-第五章-2-平抛运动课件-新人教版必修231高中物理-第五章-2-平抛运动课件-新人教版必修232如图所示,一个投飞镖的人想投中靶子的中心,可他瞄准时却对准靶中心的上方(飞镖抛出后的运动可看作平抛运动),这是为什么?提示:如果对准的是靶中心的话,飞镖投出后,在竖直方向做自由落体运动,到靶子位置时就处于靶中心的下方了。如图所示,一个投飞镖的人想投中靶子的中心,可他瞄准时却对准靶33一二三一、对平抛运动的理解1.物体做平抛运动的条件:(1)具有水平方向的初速度v0。(2)只受重力作用,其加速度为重力加速度(a=g),方向竖直向下。2.性质:加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。一二三一、对平抛运动的理解34一二三3.抛体运动的特点:温馨提示平抛运动是抛体运动的特例,初速度方向与所受重力方向垂直。如果物体的初速度和受力条件满足该特点,但其加速度不只是由重力产生的,这类运动叫作类平抛运动,处理问题的方法与处理平抛运动的方法相同,只是加速度不一样。一二三3.抛体运动的特点:温馨提示平抛运动是抛体运动的特例35一二三二、平抛运动的基本规律1.平抛运动的研究方法:平抛运动是一种典型的曲线运动,通过平抛运动可以掌握分析曲线运动的基本思路和方法。研究曲线运动通常采用“化曲为直”的方法。平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成。一二三二、平抛运动的基本规律36一二三2.平抛运动的规律:一二三2.平抛运动的规律:37一二三3.轨迹方程:平抛物体在任一时刻的位置坐标x和y所满足的方程,叫轨迹方程,由位移公式消去t,可得:显然这是顶点在原点、开口向下的抛物线方程,所以平抛运动的轨迹是一条抛物线。一二三3.轨迹方程:显然这是顶点在原点、开口向下的抛物线方程38一二三三、平抛运动的几个关系

一二三三、平抛运动的几个关系39一二三4.速度变化量:做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示。一二三4.速度变化量:做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt40一二三5.两个重要推论:(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一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,如图乙所示。一二三5.两个重要推论:41一二三(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为α,则tanθ=2tanα,如图丙所示。丙一二三(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处42一二三温馨提示(1)平抛运动中,速度偏向角是指轨迹上该点的切线与水平方向的夹角;位移偏向角是该点与初始点的连线同水平方向的夹角。(2)速度的偏向角θ和位移的偏向角α满足tan

θ=2tan

α,而不是θ=2α。一二三温馨提示(1)平抛运动中,速度偏向角是指轨迹上该点的切43类型一类型二类型三类型四【例题1】

(多选)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.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C.平抛物体的运动是匀变速运动D.平抛物体的运动是变加速运动解析:做平抛运动的物体,速度随时间不断增大,但由于只受恒定不变的重力作用,所以加速度是恒定不变的,选项A错误,B正确;平抛运动是加速度恒定不变的曲线运动,所以它是匀变速曲线运动,选项C正确,D错误。答案:BC题后反思平抛运动是匀变速曲线运动,加速度恒定不变,速度方向沿曲线的切线方向,在相等时间间隔内速度的改变量相同。类型一类型二类型三类型四【例题1】(多选)关于平抛物体的运44类型一类型二类型三类型四【例题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°。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。求合速度和位移时,先求出两个方向的分速度和分位移,然后再合成。类型一类型二类型三类型四【例题2】从某一高度处水平抛出一物45类型一类型二类型三类型四解析:(1)设落地时的竖直方向速度为vy,水平速度为v0,则有vy=vsin

θ=50×0.8

m/s=40

m/sv0=vcos

θ=50×0.6

m/s=30

m/s(2)设抛出后3

s末的速度为v3,则竖直方向的分速度vy3=gt3=10×3

m/s=30

m/s类型一类型二类型三类型四解析:(1)设落地时的竖直方向速度46类型一类型二类型三类型四(3)3

s内物体的水平方向的位移x3=v0t3=30×3

m=90

m竖直方向的位移答案:(1)80m

120m类型一类型二类型三类型四(3)3s内物体的水平方向的位移答47类型一类型二类型三类型四题后反思解决平抛运动的问题时,关键之一在于利用矢量分解的知识将末速度和位移正交分解,建立起各物理量之间的几何关系,如v0与v、s、h之间的关系;关键之二是根据平抛运动规律将水平位移与竖直位移、水平速度与竖直速度通过时间联系在一起,从而建立运动学关系,最后将两种关系结合起来求解。类型一类型二类型三类型四题后反思解决平抛运动的问题时,关键之48类型一类型二类型三类型四点拨:做平抛运动的物体垂直打在斜面上,此时物体的合速度与竖直方向的夹角等于斜面的倾角。【例题3】

如图所示,以9.8m/s的水平初速度v0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,则物体飞行的时间是(g取9.8m/s2)(

)类型一类型二类型三类型四点拨:做平抛运动的物体垂直打在斜面上49类型一类型二类型三类型四解析:物体撞击到斜面上时速度分解如图所示,由物体与斜面撞击时速度的方向,建立起平抛运动的物体竖直分速度vy与已知的水平速度v0之间的关系,求出vy,再由自由落体速度与时间的关系求出答案:C题后反思在解决平抛运动的问题时,时间相同是两个分运动相联系的桥梁。分解和合成是解决平抛运动的基本方法,要根据题目的特点确定出是分解速度、位移还是加速度,在两个相互垂直的方向上列出运动学方程,最后作出解答。类型一类型二类型三类型四解析:物体撞击到斜面上时速度分