1、第五章 抛体运动 4 抛体运动的规律 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 学习目标学习目标 学法指导学法指导 1.知道平抛运动的受力特点,会应用运动的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合成与分解分析平抛运动 2理解平抛运动的规律,会确定运动的速度,理解平抛运动的规律,会确定运动的速度, 知道平抛运动的轨迹是一条抛物线知道平抛运动的轨迹是一条抛物线 3能利用运动的合成与分解的方法分析一般能利用运动的合成与分解的方法分析一般 的抛体运动
2、的抛体运动 4知道并能推导平抛运动的两个重要推论知道并能推导平抛运动的两个重要推论 5利用相关知识解决与斜面有关的平抛问题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通过对平抛运动速度和 位移的讨论,进一步掌握位移的讨论,进一步掌握 分析曲线运动的方法分析曲线运动的方法 运动的合成与分解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通过对生活中抛体运动 的分析,拓展对运动多样的分析,拓展对运动多样 性的认识,体会物理学中性的认识,体会物理学中 化繁为简的研究方法化繁为简的研究方法 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂
3、小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 知识导图知识导图 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 预习导学 | 新知领悟 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 1抛体运动抛体运动 以一定的以一定的_将物体抛出将物体抛出,在在_可以忽略的情况下可以忽略的情况下, 物体只在物体只在_作用下
4、的运动作用下的运动 2平抛运动平抛运动 初速度沿初速度沿_方向的抛体运动方向的抛体运动 抛体运动和平抛运动抛体运动和平抛运动 速度速度 空气阻力空气阻力 重力重力 水平水平 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【答案答案】不一定不一定因为石子不一定水平掷出因为石子不一定水平掷出 不考虑空气阻力不考虑空气阻力,掷出的石子的运动是平抛运动吗掷出的石子的运动是平抛运动吗?为什么为什么? 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养
5、微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 1水平方向水平方向 vx_. 2竖直方向竖直方向 vy_. 3合速度合速度 v v2 x v2 y _. 4合速度与水平方向夹角为合速度与水平方向夹角为 ,则,则_. 平抛运动的速度平抛运动的速度 v0 gt v2 0 g2t2 tan v y vx gt v0 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 在平坦的垒球运动场上在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平
6、击击球手挥动球棒将垒球水平击 出出,垒球飞行一段时间后落地垒球飞行一段时间后落地若不计空气阻力若不计空气阻力,则则 ( ) A垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定 B垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定 C垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定 D垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 【答案答案】D 【解析】【解析】 v v2 0 2gh, t 2h g , xv0 2h g .由以上三式分析知由以
7、上三式分析知 A、 B、C 错误,错误,D 正确正确 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 1水平方向水平方向 x_. 2竖直方向竖直方向 y_. 3轨迹方程轨迹方程 y_,式中式中g、v0都是与都是与x、y无关的常量无关的常量,其轨迹是一条其轨迹是一条 _. 平抛运动的位移与轨迹平抛运动的位移与轨迹 v0t 抛物线抛物线 1 2gt 2 g 2v2 0 x 2 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 |
8、 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 观察下面平抛运动的位移和速度示意图观察下面平抛运动的位移和速度示意图任一时刻平抛任一时刻平抛 运动合位移的方向与合速度的方向是否一致运动合位移的方向与合速度的方向是否一致? 【答案答案】不一致不一致 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 物体抛出的速度物体抛出的速度v0斜向上方或斜向下方时斜向上方或斜向下方时,物体做斜抛运动物体做斜抛运动(设设v0与与 水平方向的夹角为水平方向的夹角为
9、) 1水平方向水平方向 物体做物体做_运动运动,初速度初速度vx_. 2竖直方向竖直方向 物体做竖直上抛或竖直下抛运动物体做竖直上抛或竖直下抛运动,初速度初速度vy_. 一般的抛体运动一般的抛体运动 匀速直线匀速直线 v0cos v0sin 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 斜上抛运动物体到达最高点时速度大小为零吗?为什么?斜上抛运动物体到达最高点时速度大小为零吗?为什么? 【答案答案】不是不是因为最高点还有水平方向的速度因为最高点还有水平方向的速度,斜抛
10、运动中速度斜抛运动中速度 不可能为零不可能为零 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 多维课堂 | 素养初培 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 平抛运动的规律及应用平抛运动的规律及应用 已知平抛运动水平、竖直方向的速度和位已知平抛运动水平、竖直方向的速度和位移公式为移公式为 vxv0,vygt, xv0t,y1 2gt 2
11、,证明下面两个问题 ,证明下面两个问题 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 问题问题 (1)如图甲所示如图甲所示,从从O点抛出的物体经时间点抛出的物体经时间t到达到达P点点,速度的反向延速度的反向延 长线交长线交OB于于A点点,试证明试证明A是是OB的中点的中点 甲甲 乙乙 【答案】【答案】OBv0t,AB PB tan 1 2gt 2 vx vy 1 2gt 2 v0 gt 1 2v0t.可见 可见 AB1 2 OB,所以,所以 A 为为 OB 的中点的中
12、点 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 (2)若平抛运动的速度偏向角为若平抛运动的速度偏向角为,位移的偏向角为位移的偏向角为,如图乙所示如图乙所示, 试证明试证明tan 2tan . 【答案】【答案】 tan v y vx gt v0, 平抛运动的位移偏向角为 , 平抛运动的位移偏向角为 , 则, 则 tan y x 1 2gt 2 v0t gt 2v0, 即位移偏向角与速度偏向角不相等, 其关系为 , 即位移偏向角与速度偏向角不相等, 其关系为 tan 2
13、tan . 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 探究总结探究总结 1平抛运动的规律平抛运动的规律 项目项目 水平分运动水平分运动 (匀速直线匀速直线) 竖直分运动竖直分运动 (自由落体自由落体) 合运动合运动(平抛运动平抛运动) 速度速度 vxv0 vygt v v2 0 gt 2tan gt v0 位移位移 xv0t y1 2gt 2 s v0t 2 1 2gt 2 2tan gt 2v0 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教
14、版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 项目项目 水平分运动水平分运动 (匀速直线匀速直线) 竖直分运动竖直分运动 (自由落体自由落体) 合运动合运动(平抛运动平抛运动) 加速度加速度 ax0 ayg ag 方向:竖直向下方向:竖直向下 合成、分合成、分 解图示解图示 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 2.平抛运动的时间和水平射程平抛运动的时间和水平射程 (1)时间:由于平抛运动在竖直方向
15、的分运动为自由落体运动,有时间:由于平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动,有 h 1 2gt 2,故 ,故 t 2h g ,即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落高度,即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落高度 h, 与初速度与初速度 v0无关无关 (2)水平射程:由于平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动,水平射程:由于平抛运动在水平方向的分运动为匀速直线运动, 故平抛物体的水平射程即落地点与抛出点间的水平距离故平抛物体的水平射程即落地点与抛出点间的水平距离 xv0t v0 2h g ,即水平射程与初速度,即水平射程与初速度 v0和下落高度和下落高度 h 有关,与其他因素无关有关,与其他因
16、素无关 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 精练精练1 用用30 m/s的初速度水平抛出一个物体的初速度水平抛出一个物体,经过一段时间后经过一段时间后,物物 体的速度方向与水平方向成体的速度方向与水平方向成30角角,不计空气阻力不计空气阻力,g取取10 m/s2.求:求: (1)此时物体相对于抛出点的水平位移大小和竖直位移大小;此时物体相对于抛出点的水平位移大小和竖直位移大小; (2)再经过多长时间再经过多长时间,物体的速度方向与水平方向的夹角为物体的速度方
17、向与水平方向的夹角为60.(物物 体的抛出点足够高体的抛出点足够高) 【答案】【答案】(1)30 3 m 15 m (2)2 3 s 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【解析】【解析】 (1)速度方向与水平方向成速度方向与水平方向成 30 角的点记为角的点记为 A 点, 如图所示,点, 如图所示, tan 30 v y v0 gtA v0 ,tAv 0tan 30 g 3 s. 所以在此过程中水平方向的位移所以在此过程中水平方向的位移 xAv0tA30 3
18、 m, 竖直方向的位移竖直方向的位移 y1 2gt 2 A 15 m. 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【解析】【解析】物体的速度方向与水平方向夹角为物体的速度方向与水平方向夹角为 60 的点记为的点记为 B 点从点从 O 到到 B 的总飞行时间为的总飞行时间为 tBv 0tan 60 g 3 3 s, 所以物体从所以物体从 A 点运动到点运动到 B 点所经历的时间点所经历的时间 ttBtA2 3 s. 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册
19、 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 变式变式1 (多选多选)如图所示如图所示,x轴在水平地面内轴在水平地面内,y轴沿竖直方向轴沿竖直方向图中图中 画出了从画出了从y轴上沿轴上沿x轴正方向抛出的三个小球轴正方向抛出的三个小球a、b、c的运动轨迹的运动轨迹,其中其中b 和和c是从同一点抛出的是从同一点抛出的(不计空气阻力不计空气阻力),则则 ( ) Aa的飞行时间比的飞行时间比b的长的长 Bb和和c的飞行时间相同的飞行时间相同 Ca的初速率比的初速率比b的小的小 Db的初速度比的初速度比c的大的大 【答案答案】
20、BD 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【解析】【解析】根据平抛运动的规律根据平抛运动的规律 h1 2gt 2,得 ,得 t 2h g ,因此平抛运,因此平抛运 动的时间只由高度决定,由题图知竖直方向有动的时间只由高度决定,由题图知竖直方向有 hbhcha,所以,所以 b 与与 c 的飞行时间相同,大于的飞行时间相同,大于 a 的飞行时间,的飞行时间,A 错误,错误,B 正确;由题图知水平正确;由题图知水平 方向有方向有 xaxb,而,而 taxc,而,而
21、 tbtc,所以,所以 vbvc, 即即 b 的初速度比的初速度比 c 的大,的大,D 正确正确 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 平抛运动物体垂直打到斜面上平抛运动物体垂直打到斜面上 与斜面有关的平抛运动与斜面有关的平抛运动 精练精练 2 如图所示,小球以如图所示,小球以 15 m/s 的水平初速度向一倾角为的水平初速度向一倾角为 37 的的 斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上(g 取取 10 m/s
22、2,sin 37 0.6,cos 37 0.8,tan 37 3 4)求: 求: (1)小球在空中的飞行时间;小球在空中的飞行时间; (2)抛出点与落点的竖直距离抛出点与落点的竖直距离 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【答案答案】(1)2 s (2)20 m 【解析】【解析】(1)将小球将小球垂直撞在斜面上时的速度分解,如图所示垂直撞在斜面上时的速度分解,如图所示 由图可知由图可知 37 , 90 37 53 , tan gt v0, , 则则 tv 0
23、 g tan 15 10 4 3 s 2 s. (2)h1 2gt 2 1 2 1022 m20 m. 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 变式变式2 如图所示如图所示,小球从斜面底端小球从斜面底端A点正上方点正上方h高处高处,以某一速度正以某一速度正 对倾角为对倾角为的斜面水平抛出时的斜面水平抛出时,小球到达斜面的位移最小小球到达斜面的位移最小(重力加速度为重力加速度为g), 则则 ( ) A小球平抛的初速小球平抛的初速度度 v0 gh 2 cos B小球
24、平抛的初速度小球平抛的初速度 v0sin ghcos 2 C飞行时间飞行时间 t 2hcos g D飞行时间飞行时间 t 2h g cos 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【答案答案】D 【解析】【解析】小球到达斜面的位移最小时,位移垂直斜面小球到达斜面的位移最小时,位移垂直斜面 shcos , 平抛的竖直高度平抛的竖直高度 yscos hcos2,y1 2gt 2,飞行时间 ,飞行时间 t 2h g cos , 故故 C 错误,错误,D 正确;水平位移
25、正确;水平位移 xssin hcos sin ,xv0t,初速度,初速度 v0 gh 2 sin ,故,故 A、B 错误错误 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 从斜面上平抛并落回斜面从斜面上平抛并落回斜面 精练精练3 如图所示如图所示,一名滑雪运动员经过一段加速滑行后从一名滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平点水平 飞出飞出,经过经过3.0 s落到斜坡上的落到斜坡上的A点点已知已知O点是斜坡的起点点是斜坡的起点,斜坡与水斜坡与水 平面的夹角平面的夹角37
26、,不计空气阻力不计空气阻力(sin 370.6,cos 370.8,g取取 10 m/s2)求:求: (1)O点与点与A点的距离点的距离L; (2)运动员落到运动员落到A点时的速度大小点时的速度大小 【答案】【答案】(1)75 m (2)10 13 m/s 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【解析】【解析】(1)由由 O 点到点到 A 点,运动员做平抛运动,竖直位移大小为点,运动员做平抛运动,竖直位移大小为 h1 2gt 2 1 2 1032 m45 m,
27、 O 点与点与 A 点的距离点的距离 L h sin 37 45 0.6 m 75 m. (2)水平位移水平位移 xLcos 37 750.8 m60 m. 由由 xv0t,得,得 v0 x t 60 3 m/s20 m/s. 到到 A 点时竖直方向的速度点时竖直方向的速度 vygt30 m/s, 故运动员落到故运动员落到 A 点时的速度点时的速度 vA v2 0 v2 y 10 13 m/s. 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 变式变式3 如图所示如图所
28、示,从倾角为从倾角为的斜面上的的斜面上的M点水平抛出一个小球点水平抛出一个小球, 小球的初速度为小球的初速度为v0,最后小球落在斜面上的最后小球落在斜面上的N点点,下列判断中错误的是下列判断中错误的是 ( ) A可求出可求出M、N之间的距离之间的距离 B不可以求出小球什么时刻与斜面间的距离最大不可以求出小球什么时刻与斜面间的距离最大 C可求出小球运动的时间可求出小球运动的时间 D可求小球落到可求小球落到N点时的速度大小和方向点时的速度大小和方向 【答案答案】B 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂
29、 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【解析】【解析】设设 M、N 之间的距离是之间的距离是 L,则,则 Lsin 1 2gt 2, ,Lcos v0t, 可算出可算出 L2v 2 0sin gcos2 ,t2v 0tan g ,所以,所以 A、C 正确正确v gt2v0tan , 小球落到小球落到 N 点时的点时的 v v2 v2 0 v04tan21,设,设 v 与水平方向夹角与水平方向夹角 为为 ,tan v v0 2tan ,D 正确把初速度正确把初速度 v0、重力加速度、重力加速度 g 都分解都分解 成沿着斜成沿着斜面和垂直斜面的两个分量,在垂直斜面方向上,小球做的是以面和垂直斜面
30、的两个分量,在垂直斜面方向上,小球做的是以 v0y为初速度,为初速度,gy为加速度的竖直上抛运动,小球到达离斜面最远处为加速度的竖直上抛运动,小球到达离斜面最远处 vy 0,由,由 vyv0ygyt0,得,得 tv 0y gy v 0tan g ,所以,所以 B 错误错误. 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 在解答平抛运动与斜面的结合问题时在解答平抛运动与斜面的结合问题时,除要运用平抛除要运用平抛 运动的位移和速度规律运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面
31、倾角还要充分运用斜面倾角,找出位移或速度与斜找出位移或速度与斜 面倾角的关系面倾角的关系,从而使问题得到顺利解决从而使问题得到顺利解决常见的模型如下:常见的模型如下: 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 方法方法 内容内容 斜面斜面 分解速度分解速度 水平:水平:vxv0 竖直:竖直:vygt 合速度:合速度:v v2 x v2 y vy vx tan , ,t v0 gtan 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微
32、专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 方法方法 内容内容 斜面斜面 分解位移分解位移 水平:水平:xv0t 竖直:竖直:y1 2gt 2 合位移:合位移:s x2y2 t2v 0tan g ,v y v0 2tan 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 精练精练4 如图所示如图所示,水平房顶高水平房顶高H5 m,墙高墙高h3.2 m,墙到房子墙到房子 的距离的距离l3 m,墙外马路宽墙外马路宽d10 m欲
33、使小球从房顶水平飞出后落在欲使小球从房顶水平飞出后落在 墙外的马路上墙外的马路上,求小球离开房顶时的速度求小球离开房顶时的速度v0应满足什么条件应满足什么条件?(墙体厚度墙体厚度 不计不计,g取取10 m/s2) 【答案答案】5 m/sv013 m/s 平抛运动临界问题平抛运动临界问题 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【解析】【解析】如图如图 1 所示,设小球离开房顶的速度为所示,设小球离开房顶的速度为 v1时刚好触墙而时刚好触墙而 过,小球自房顶飞出后
34、做平抛运动,到达墙头时,水过,小球自房顶飞出后做平抛运动,到达墙头时,水平位移为平位移为 l,竖直,竖直 位移为位移为 yHh5 m3.2 m1.8 m. 由由 y1 2gt 2 1,得小球从飞出到运动至墙头所用的时间为 ,得小球从飞出到运动至墙头所用的时间为 t1 2y g 21.8 10 s0.6 s. 由由 lv1t1,可得小球离开房顶时的速度为,可得小球离开房顶时的速度为 v1 l t1 3 0.6 m/s 5 m/s. 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新
35、知领悟 设小球离开房顶的速度为设小球离开房顶的速度为 v2时恰好落在墙外的马路边缘,如图时恰好落在墙外的马路边缘,如图 2 所示,此过程中小球的水平位移为所示,此过程中小球的水平位移为 ld,竖直位,竖直位移为移为 H,则小球在空中,则小球在空中 的飞行时间的飞行时间 t2满足满足 H1 2gt 2 2, , 解得解得 t2 2H g 25 10 s1 s. 由由 ldv2t2,得,得 v2l d t2 3 10 1 m/s13 m/s. 欲使小球离开房顶后能落在马路上,则小球离开房顶时的速度欲使小球离开房顶后能落在马路上,则小球离开房顶时的速度 v0 应满足应满足 v1v0v2,即,即 5
36、m/sv013 m/s. 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 变式变式4 如图所示如图所示,小球从离地高小球从离地高h5 m,离竖直墙水平距离离竖直墙水平距离s4 m处水平抛出处水平抛出,不计空气阻力不计空气阻力,g取取10 m/s2,则:则: (1)若要使小球碰不到墙若要使小球碰不到墙,则它的初速度应满足什么条件则它的初速度应满足什么条件? (2)若以若以v08 m/s的初速度向墙水平抛出小球的初速度向墙水平抛出小球,碰撞点离地面的高碰撞点离地面的高 度是
37、多少度是多少? 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【答案答案】(1)v04 m/s (2)3.75 m 【解析】【解析】(1)若小球恰好落到墙角,根据平抛运动的规律,有若小球恰好落到墙角,根据平抛运动的规律,有 svt,h1 2gt 2, ,解得解得 t 2h g 25 10 s1 s. vs t 4 1 m/s 4 m/s,故,故 v04 m/s. 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达
38、成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 (2)若以若以v08 m/s的初速度向墙水平抛出小球, 则运动时间的初速度向墙水平抛出小球, 则运动时间t1 s v0 4 8 s 0.5 s, 下落的高度下落的高度 h11 2gt 2 1 1 2 100.25 m1.25 m, 离地高度离地高度 h2hh15 m1.25 m3.75 m. 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 解答此类题的关键点解答此类题的关键点 (1)将小球的运动抽象为平
39、抛运动的物理模型将小球的运动抽象为平抛运动的物理模型 (2)小球落在马路上有两个临界条件小球落在马路上有两个临界条件一是刚好从墙的顶部通过一是刚好从墙的顶部通过,二二 是恰好落在马路边缘上是恰好落在马路边缘上 (3)画出符合条件的轨迹示意图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应用平抛运动的规律列式求解 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 设斜上抛物体的抛出点和落地点位于同一水平面上设斜上抛物体的抛出点和落地点位于同一水平面上 斜抛运动斜抛运动
40、 项目项目 平抛运动平抛运动 斜上抛运动斜上抛运动 示意图示意图 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 项目项目 平抛运动平抛运动 斜上抛运动斜上抛运动 空中运动的总时空中运动的总时 间间 t 2h g ,由高度,由高度 h 决决 定,与初速度无关定,与初速度无关 2v0sin g ,由初速度及抛射角决,由初速度及抛射角决 定定( 与与 v0与水平方向之间的夹与水平方向之间的夹 角角) 离抛出点的最大离抛出点的最大 高度高度 h 落地点竖直位移为落地点竖直位移
41、为 h,与,与 v0无关无关 v2 0sin 2 2g ,由初速度及抛射角决,由初速度及抛射角决 定定 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 项目项目 平抛运动平抛运动 斜上抛运动斜上抛运动 水平位移水平位移x的大小的大小 v0 2h g ,与初速度,与初速度 及高度及高度 h 有关有关 v2 0sin 2 g ,由初速度及抛射角决,由初速度及抛射角决 定,当定,当 v0的大小确定,的大小确定,45 时,水平位移时,水平位移 x 最大最大 落地速度落地速度 v
42、 的大的大 小小 v2 0 2gh,由水平,由水平 初速度初速度 v0及高度及高度 h 决定决定 v0 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 项目项目 平抛运动平抛运动 斜上抛运动斜上抛运动 位移方向、 速度方位移方向、 速度方 向与水平方向夹向与水平方向夹 角角 和和 的关系的关系 、 都随都随 t 的增大的增大 而增大,而增大,tan 2tan 随随 t 先变小再变大,先变小再变大, 随随 t 变变 小小 速度变化速度变化 量量 v 在任意在任意 t 时间
43、内,速度变化量时间内,速度变化量 vgt,方向恒为,方向恒为 竖直向下竖直向下 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 精练精练5 如图所示如图所示,将一篮球从地面上方将一篮球从地面上方B点斜向上抛出点斜向上抛出,刚好垂直刚好垂直 击中篮板上的击中篮板上的A点点,不计空气阻力不计空气阻力,若从抛射点若从抛射点B向篮板方向水平移动向篮板方向水平移动 一小段距离一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中仍使抛出的篮球垂直击中A点点,则可行的是则可行的是 ( ) A增大抛射速
44、度增大抛射速度v0,同时减小抛射角同时减小抛射角 B增大抛射角增大抛射角,同时减小抛出速度同时减小抛出速度v0 C减小抛射速度减小抛射速度v0,同时减小抛射角同时减小抛射角 D增大抛射角增大抛射角,同时增大抛出速度同时增大抛出速度v0 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【答案答案】B 【解析】【解析】把篮球斜上抛的运动逆向看作平抛运动,若从抛射点把篮球斜上抛的运动逆向看作平抛运动,若从抛射点B向向 篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中篮板方向
45、水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则需要点,则需要 增大抛射角增大抛射角,同时减小抛出速度,同时减小抛出速度v0,选项,选项B正确正确 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 变式变式5(多选多选)如图所示如图所示,甲球从甲球从O点以水平速度点以水平速度v1飞出飞出,落在水平地落在水平地 面上的面上的A点点乙球从乙球从O点以水平速度点以水平速度v2飞出飞出,落在水平地面上的落在水平地面上的B点反弹点反弹 后恰好也落在后恰好也落在A点点已知乙球的已知
46、乙球的B点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的 分速度不变分速度不变,竖直方向的分速度方向相反竖直方向的分速度方向相反、大小不变大小不变,不计空气阻不计空气阻 力力下列说法正确的是下列说法正确的是 ( ) 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 A由由O点到点到A点点,甲球运动时间与乙球运动时间相等甲球运动时间与乙球运动时间相等 B甲球由甲球由O点到点到A点的水平位移是乙球由点的水平位移是乙球由O点到点到B点水平位移的点水平位移的3倍倍
47、 Cv1v231 Dv1v221 【答案答案】BC 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 【解析】【解析】根据题述情景和平抛运动规律,由根据题述情景和平抛运动规律,由 O 点到点到 A 点,甲球运点,甲球运 动时间是乙球运动时间的动时间是乙球运动时间的1 3, ,A 错错误;甲球由误;甲球由 O 点到点到 A 点的水平位移是点的水平位移是 乙球由乙球由 O 点到点到 B 点水平位移的点水平位移的 3 倍,倍,B 正确;甲球从正确;甲球从 O 点到点到 A 点,
48、乙点,乙 球从球从 O 点到点到 B 点,运动时间相等,由点,运动时间相等,由 xvt 可知,甲、乙两球水平速度可知,甲、乙两球水平速度 之比之比 v1v231,C 正确,正确,D 错误错误 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 核心素养微专题 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 科学态度与责任科学态度与责任体育运动中的平抛
49、问题体育运动中的平抛问题 体育运动中有很多项目与抛体运动相关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若将这些项目加以抽象, 在理想状态下在理想状态下,很多球类很多球类、投掷类项目可以看成是平抛运动投掷类项目可以看成是平抛运动 第五章 抛体运动 物理物理 必修必修 第二册第二册 配人教版配人教版 核心素养微专题 课堂小练 | 素养达成 课后|提升练习 多维课堂 | 素养初培 预习导学 | 新知领悟 假如我们把乒乓球假如我们把乒乓球、排球等运动看成平抛运动排球等运动看成平抛运动,由于球网高度由于球网高度、球球 台台、球场边界条件的限制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往往会出现平抛运动临界条件的问题 解决这样的问题解决这样的问题,要求我们从实际出发要求我们从实际出发,建立物理模型建立物理模型,用平抛运用平抛运 动的规律进行求解动的规律进行求解学会分析这类问题学会分析这类问题,可以提高解决问题的能力可以提高解决问题的能力,加加 强科学态度与责任的培养强科学态度与责任的培养 第五章 抛体运动 物