《抛体运动的规律》教学课件

第五章抛体运动抛体运动的规律学习目标：1.[物理观念]知道物体做平抛运动的条件及变速运动的性质和受力特点。2.[科学思维]通过运动的合成与分解分析平抛运动的规律，掌握分析方法。3.[科学思维]能用平抛运动的规律解决相关问题。4.[科学思维]知道斜抛运动，会用运动的合成和分解的方法分析一般的抛体运动。自主预习探新知阅读本节教材，回答第14页“问题”并梳理必要知识点。教材第14页“问题”提示：需要考虑击球点与地面的高度、击球点与网的水平距离以及击球的力度等；可以采用运动的分解的方法，将平抛运动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，求解两个方向的分速度，再用平行四边形定则求解球落地时的速度。知识梳理

一、平抛运动的速度将物体以初速度v0水平抛出，由于物体只受重力作用，t时刻的速度为：1．水平方向：vx＝__。2．竖直方向：vy＝__。3．合速度gtv0

抛物线

二、平抛运动的位移与轨迹将物体以初速度v0水平抛出，经时间t，物体的位移为：1．水平方向：x＝_______。2．竖直方向：y＝_______。

v0t

三、一般的抛体运动物体抛出的速度v0沿斜上方或斜下方时，物体做斜抛运动(设v0与水平方向夹角为θ)，如图所示。1．水平方向：物体做________运动，初速度vx＝________。2．竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度vy＝________。匀速直线v0sinθv0cosθ1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)水平抛出的物体所做的运动就是平抛运动。 ()(2)做平抛运动的物体下落时，速度与水平方向的夹角θ越来越大。 ()(3)平抛运动合位移的方向与合速度的方向一致。 ()(4)斜抛运动和平抛运动在竖直方向上做的都是自由落体运动。 ()×√××基础自测2．(多选)关于平抛运动，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．平抛运动是匀变速运动D．平抛运动是变加速运动BC【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。]3．(多选)运动员在同一位置分别沿与水平地面成30°和60°角的方向踢出一只橄榄球，两次球落在同一地点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则橄榄球(

)A．两次运动的位移相等B．沿轨迹①运动的时间长C．在最高点时沿轨迹②运动的速度小D．两次的最高点位置一定在同一竖直线上ABD

合作探究攻重难考点1平抛运动的研究方法及规律如图所示，一人正练习投掷飞镖，如果不计空气阻力，(1)飞镖投出后，受力情况怎样？其加速度的大小和方向是怎样的？(2)飞镖的运动是匀变速运动，还是变加速运动？运动轨迹如何？(3)为了研究问题方便，我们可以将平抛运动转化为哪两个方向的直线运动？情境引入·助学助教提示：(1)因忽略空气阻力，飞镖投出后，只受重力作用，其加速度大小为g，方向竖直向下。(2)飞镖运动过程中，加速度是不变的，所以飞镖的运动是匀变速曲线运动，轨迹是抛物线。(3)可将平抛运动转化为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。项目物理特性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，忽略空气阻力速度平抛运动的速度大小和方向都不断改变，故它是变速运动加速度平抛运动的加速度为自由落体加速度，恒定不变，故它是匀变速曲线运动速度变化做平抛运动的物体任意相等时间内速度变化量相等，均为Δv＝gΔt，方向竖直向下1．平抛运动的特点

速度位移水平分运动水平速度vx＝v0水平位移x＝v0t竖直分运动竖直速度vy＝gt合运动2．(1)平抛运动的规律及处理方法

速度位移图示(2)平抛运动的研究方法：研究平抛运动通常采用“化曲为直”的方法，即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)做平抛运动的物体，任意时刻瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。证明：如图所示，P点速度的反向延长线交OB于A点。

思路点拨：①通过对落地点的速度分解，分析A、D两个选项。②通过该过程中位移的分解，分析B、C两个选项。D

【解析】小球在竖直方向的速度vy＝gt ①

则v0＝

②x＝v0t＝

(1)上例中，小球在水平方向的位移是多少？一题多变

(2)在上例中，小球落地时的速度是多大？(1)平抛运动中，速度偏向角是指过该点轨迹的切线与水平方向的夹角；位移偏向角是指该点与起点的连线与水平方向的夹角，不要将两者混淆。(2)平抛运动中，某时刻速度、位移与初速度方向的夹角θ、α的关系为tanθ＝2tanα，而不要误记为θ＝2α。规律方法A．落在a点的小球水平速度最小B．落在b点的小球竖直速度最小C．落在c点的小球飞行时间最短D．a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点1．从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，则(

)

D跟进训练

考点2与斜面相关的平抛运动(1)两小球在落点的速度方向是否相同？(2)小球在运动过程中，距斜面最远时的条件？两个小球A和B以不同的水平初速度抛出后落到斜面上同一位置，提示：(1)两个小球在落点的速度方向相同。(2)当小球的合速度方向与斜面平行时，小球距斜面最远。情境引入·助学助教

1．常见的两类问题(1)物体从斜面上某一点抛出以后又重新落在斜面上，此时平抛运动物体的合位移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角。(2)做平抛运动的物体垂直打在斜面上，此时物体的合速度方向与斜面垂直。位移与水平方向的夹角为α速度与竖直方向的夹角为θ题干信息实例处理方法或思路速度方向垂直打在斜面上的平抛运动2．基本求解思路题干信息实例处理方法或思路位移方向从斜面上水平抛出后又落在斜面上的平抛运动【例2】如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则以下说法正确的是(重力加速度为g)(

)

[思路点拨]“小球到达斜面的位移最小”隐含的条件是小球的位移与斜面垂直，利用数学知识得出水平位移x与竖直位移y之间的关系，就能求解。B

跟进训练

D

3．(从空中某一位置抛出)如图所示，O为斜面的底端，在O点正上方的A、B两点分别以初速度vA、vB正对斜面抛出两个小球，结果两个小球都垂直击中斜面，击中的位置分别为P、Q(图中未标出)。OP＝3OQ，空气阻力忽略不计，则(

)

A．2OB＝AB

B．3OB＝ABC．2vA＝vB

D．3vA＝vBA

考点3一般的抛体运动体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼、标枪等(如图所示)，都可以看作是斜上抛运动。情境引入·助学助教提示：(1)不考虑空气阻力，铅球在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，加速度为g，其初速度不为零，初速度方向斜向上方。(2)不是。由于铅球在水平方向做匀速运动，所以铅球在最高点的速度等于水平方向的分速度。以抛出的铅球为例：(1)铅球离开手后，如不考虑空气阻力，其受力情况、速度有何特点？(2)铅球在最高点的速度是零吗？

1．斜抛运动的规律：

斜抛物体的轨迹

3．一般抛体运动问题的分析思路：一般抛体运动问题的处理方法和平抛运动的处理方法相同，都是将运动分解为两个方向的简单的直线运动，分别为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。A．B的加速度比A的大B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的大D．B在落地时的速度比A在落地时的大【例3】

(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(

)

CD【解析】

[A、B两球都做斜上抛运动，只受重力作用，加速度即为重力加速度，A项错误；在竖直方向上做竖直上抛运动，由于上升的竖直高度相同，竖直分速度相等，所以两小球在空中飞行的时间相等，B项错误；由于B球的水平射程比A球的大，故B球的水平速度及落地时的速度均比A球的大，C、D项正确。]【解题技巧】

斜上抛运动问题的分析技巧(1)斜上抛运动问题可用运动的合成与分解进行分析，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。(2)运动时间及射高由竖直分速度决定，射程由水平分速度和抛射角决定。(3)由抛出点到最高点的过程可逆向看作平抛运动来分析。4．(斜抛运动规律的应用)一位田径运动员在跳远比赛中以10m/s的速度沿与水平面成30°的角度起跳，在落到沙坑之前，他在空中滞留的时间约为(g取10m/s2)(

)A．0.42s

B．0.83sC．1sD．1.5s

C跟进训练5．(斜抛运动的对称性)如图所示，将一篮球从地面上方B点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板A点，不计空气阻力。若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中A点，则可行的是(

)

A．增大抛射角θ，同时减小抛出速度v0B．增大抛射角θ，同时增大抛出速度v0C．减小抛射角θ，同时增大抛出速度v0D．减小抛射角θ，同时减小抛出速度v0A【解析】[篮球垂直击中A点，其逆过程是平抛运动，平抛的水平速度越大，抛出后落地速度越大，落地速度与水平面的夹角越小，落地时的水平位移越大。若水平速度减小，则落地速度变小，落地速度与水平面的夹角变大，落地时的水平位移变小，因此斜向上抛出篮球时，若抛射点B向篮板方向水平移动一小段距离，则只有增大抛射角，同时减小抛出速度，篮球才能仍垂直打到篮板上的A点，故A正确，B、C、D错误。]课堂小结·我的收获当堂达标固双基1．做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是(

)A．大小相等，方向相同 B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向不同 D．大小不等，方向相同【解析】[在平抛运动中，速度的变化量Δv＝gΔt，所以每秒内的速度变化量大小都等于9.8m/s，方向都是竖直向下，选项A正确。]A2．斜抛运动与平抛运动相比较，正确的是(

)A．斜抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动B．平抛运动是速度一直增大的运动，而斜抛运动是速度一直减小的运动C．做变速直线运动的物体，加速度方向与运动方向相同，当加速度减小时，它的速度也减小D．无论是平抛运动还是斜抛运动，在任意相等时间内的速度变化量都相等D【解析】[斜抛运动和平抛运动都是只受重力作用，加速度恒为g的匀变速曲线运动，故A错误；平抛运动的速度一直增大，斜抛运动的速度是增大还是减小，要看速度与重力的夹角。成锐角时速度增大；成钝角时速度减小；斜下抛运动也是速度增大的运动，故B错误；做变速直线运动的物体，加速度和运动方向相同时，物体做加速直线运动，当加速度减小时，物体仍然加速，故C错误；根据加速度的定义式知，加速度为g一定，所以在相等的时间内速度的变化量都相等，故D正确。]3．如图所示，下面关于物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角θ的正切tanθ随时间t的变化图像正确的是(

)A

B

C

D