新教材同步系列2024春高中物理第五章抛体运动4抛体运动的规律课件新人教版必修第二册

第五章抛体运动4抛体运动的规律学习目标学法指导1.知道平抛运动的受力特点，会应用运动的合成与分解分析平抛运动2．能利用运动的合成与分解的方法分析一般的抛体运动3．知道并能推导平抛运动的两个重要推论4．利用相关知识解决与斜面有关的平抛问题1.通过对平抛运动速度和位移的讨论，进一步掌握分析曲线运动的方法——运动的合成与分解的方法2．通过对生活中抛体运动的分析，拓展对运动多样性的认识，体会物理学中化繁为简的研究方法知识导图课前·

自主预习1．水平方向vx＝__________．2．竖直方向vy＝__________．平抛运动的速度v0gt4．合速度与水平方向夹角为θ，则________________．将一物体以6m/s的速度水平抛出，物体落地前的瞬间，竖直方向的分速度大小为10m/s,不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，则物体做平抛运动的时间为_______s，水平方向的位移大小为_____m.161．水平方向x＝__________．2．竖直方向

y＝__________．3．轨迹方程y＝__________，式中g、v0都是与x、y无关的常量，其轨迹是一条__________．平抛运动的位移与轨迹v0t抛物线(2022年云南学业考试)某同学想要通过实验测量玩具手枪的子弹离开枪口时的速度大小．于是他找了一块足够大的水平地面，让玩具手枪从枪口距离地面高度h＝1.25m处水平发射子弹，测得子弹的水平位移x＝10m，如图所示．已知重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力．(1)研究平抛运动时可以把它分解为水平方向和竖直方向，其竖直方向的分运动是________(填选项前的字母).A．匀速直线运动B．自由落体运动(2)根据以上实验数据可得子弹离开枪口时的速度大小v＝_____m/s.【答案】B

20物体抛出的速度v0斜向上方或斜向下方时，物体做斜抛运动(设v0与水平方向的夹角为θ).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＝________.一般的抛体运动匀速直线v0cosθv0sinθ斜上抛运动物体到达最高点时速度大小为零吗？为什么？【答案】不是．因为最高点还有水平方向的速度，斜抛运动中速度不可能为零．课堂·

重难探究1．平抛运动的规律平抛运动的规律及应用例1

(2023年江门外海中学期中)

如图所示，将一个小球从h＝20m高处水平抛出，小球落到地面的位置与抛出点的水平距离x＝40m.g取10m/s2，不计空气阻力．求：(1)小球在空中运动的时间；(2)小球抛出时速度的大小；(3)小球落地前的瞬时速度大小和方向．变式1

(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轴正方向抛出的三个小球a、b、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的初速度比b的小D．b的初速度比c的大【答案】BD例2

如图所示，小球以15m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，tan37°＝0.75).求：(1)小球在空中的飞行时间；(2)抛出点与落点的竖直距离．与斜面有关的平抛运动解：(1)将小球垂直撞在斜面上时的速度分解，如图所示．变式2

(多选)(2023年广州荔湾期末)北京冬奥会跳台滑雪项目比赛在位于张家口的国家跳台滑雪中心举行，国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”，因此被形象地称作“雪如意”，如图所示．现有甲、乙两名运动员(均视为质点)从出发区先后沿水平方向向左腾空飞出，其速度大小之比为v甲∶v乙＝2∶1，不计空气阻力，则甲、乙两名运动员从飞出至落到着陆坡(可视为斜面)上的过程中，下列说法正确的是 (

)A．甲、乙落到坡面上的瞬时速度方向相同B．甲、乙落到坡面上的瞬时速度大小相等C．甲、乙在空中飞行的时间之比为t甲∶t乙＝2∶1D．甲、乙在空中飞行的水平位移之比为x甲∶x乙＝2∶1【答案】AC在解答平抛运动与斜面结合的问题时，除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面倾角，找出位移或速度与斜面倾角的关系，从而使问题得到顺利解决．常见的模型如下：

例3

(2022年茂名电白一中期末)如图所示，窗户上、下沿间的高度H＝1.6m，竖直墙的厚度d＝0.4m，某人在距离墙壁L＝1.4m、距窗户上沿h＝0.2m处的P点，将可视为质点的小物件以垂直于墙壁的速度v水平抛出，要求小物件能直接穿过窗口并落在水平地面上，不计空气阻力，g取10m/s2.则可以实现上述要求的速度大小是(

)平抛运动的临界问题A．2m/s B．4m/s C．8m/s D．10m/s【答案】B变式3

如图所示，小球从离地高h＝5m，离竖直墙壁水平距离s＝4m处水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，则：(1)若要使小球碰不到墙，则它的初速度应满足什么条件？(2)若以v0＝8m/s的初速度向墙水平抛出小球，碰撞点离地面的高度是多少？解答此类题的关键点(1)将小球的运动抽象为平抛运动的物理模型．(2)小球落在地面上的临界条件是小球水平分运动的位移小于小球到墙壁的水平距离．(3)画出符合条件的轨迹示意图，应用平抛运动的规律列式求解．设斜上抛物体的抛出点和落地点位于同一水平面上．斜抛运动例4

(多选)(2023年惠州中学段考)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看作不计阻力的斜抛运动曲线，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．运动员最高位置在B点处B．运动员从A到B和从B到C竖直高度比为H1∶H2＝15∶1C．运动员做匀变速曲线运动D．运动员在C点时速度为零【答案】BC变式4老师演示斜抛运动实验时，同时将甲、乙两块小石子从O点斜向上抛出，甲、乙在同一竖直面内运动，其轨迹如图所示，A点是两轨迹在空中的交点，甲、乙运动的最大高度相同．若不计空气阻力，则下列判断正确的是 (

)A．甲先到达最大高度处B．甲先回到与O点等高的水平面C．到达最高处时甲的速度大于乙的速度D．回到与O点等高的水平面时乙的速度大于甲的速度【答案】D核心素养应用体育运动中有很多项目与抛体运动相关，若将这些项目加以抽象，在理想状态下，很多球类、投掷类项目可以看成是平抛运动．科学态度与责任——体育运动中的平抛问题假如我们把乒乓球、排球等运动看成平抛运动，由于球网高度、球台、球场边界条件的限制，往往会出现平抛运动临界条件的问题．解决这样的问题，要求我们从实际出发，建立物理模型，用平抛运动的规律进行求解．学会分析这类问题，可以提高解决问题的能力，加强科学态度与责任的培养．例5

(2022年清远期末检测)如图所示，在体育课上进行篮球训练时，甲、乙两同学将两个篮球分别水平抛出后两篮球在空中的P点相遇，已知甲同学抛出点的高度h1比乙同学抛出点的高度h2大，不计空气阻力，篮球可看成质点，则下列说法正确的是

(

)A．乙同学比甲同学先将篮球抛出B．两篮球相遇前，甲同学抛出的篮球在空中运动的时间长C．乙同学抛出的篮球初速度一定大D．甲同学抛出的篮球在相遇前的水平位移一定小【答案】BA．在空中做匀变速曲线运动B．在水平方向做匀加速直线运动C．在网的右侧运动的时间是左侧的2倍D．击球点的高度是网高的2倍【答案】AC【解析】在平抛过程中，小球初速度沿水平方向，但受力方向为竖直向下与初速度不共线，所以做曲线运动．又由于所受重力恒定不变，因而乒乓球加速度恒定，故在空中做匀变速曲线运动，A正确；对小球运动分解为水平和竖直方向，水平方向不受外力作用，因而做匀速直线运动，竖直方向受恒定不变的重力，因而做初速度为0的匀加速直线运动，B错误；小练·

随堂巩固1．做平抛运动的物体，在水平方向通过的最大距离取决于(

)A．物体的高度和受到的重力B．物体受到的重力和初速度C．物体的高度和初速度D．物体受到的重力、高度和初速度【答案】C2．人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，下列图中能表示出速度矢量的演变过程的是 (

)A B C D【答案】D【解析】小球做的是平抛运动，任何时刻在水平方向的速度的大小都是不变的，即任何时刻的速度的水平的分量都是一样的，在竖直方向上是自由落体运动，加速度方向竖直向下，所以速度变化的方向竖直向下，故D正确．3．(2023年梅州丰顺一中月考)如图甲所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具．在同一风力作用下，精谷和瘪谷(空壳)谷粒都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化成如图乙所示．谷粒从洞口飞出后忽略空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是 (

)甲乙A．N处是瘪谷，M处为精谷B．精谷飞出洞口到落地的时间比瘪谷短C．精谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动D．精谷