(新教材)2022年高中物理(浙江)人教版必修第二册课件:5.4 抛体运动的规律 .ppt
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1、4.抛体运动的规律 必备知识必备知识自主学习自主学习 一、平抛运动的速度一、平抛运动的速度 【情境思考情境思考】 飞镖运动是一项非常有趣的运动。在一次飞镖比赛中飞镖运动是一项非常有趣的运动。在一次飞镖比赛中, ,一位同学沿水平方向正一位同学沿水平方向正 对飞镖盘的靶心投出飞镖对飞镖盘的靶心投出飞镖, ,飞镖能命中靶心吗飞镖能命中靶心吗? ? 提示提示: :不能命中靶心。不能命中靶心。 1.1.以速度以速度v v0 0沿水平方向抛出一物体沿水平方向抛出一物体, ,物体做物体做_。以抛出点为原点。以抛出点为原点, ,以初以初 速度速度v v0 0的方向为的方向为x x轴方向轴方向, ,竖直向下的方
2、向为竖直向下的方向为y y轴轴, ,建立建立_坐标系。坐标系。 2.2.平抛运动中的速度平抛运动中的速度: : (1)(1)水平方向水平方向:_:_。 (2)(2)竖直方向竖直方向:_:_。 (3)(3)合速度大小合速度大小: :_, , 方向方向:_,:_,其中其中 为合速度与水平方向的夹角。为合速度与水平方向的夹角。 平抛运动平抛运动 平面直角平面直角 v vx x=v=v0 0 v vy y=gt=gt 2222 2 xy0 vvvvg t y 0 v tan v 二、平抛运动的位移和轨迹二、平抛运动的位移和轨迹 【情境思考情境思考】 从桌面水平抛出的钢球做平抛运动的运动轨迹能否被看作是
3、一条抛物线从桌面水平抛出的钢球做平抛运动的运动轨迹能否被看作是一条抛物线? ? 提示提示: :可以看作一条抛物线。可以看作一条抛物线。 1.1.平抛运动中的位移平抛运动中的位移: : (1)(1)水平方向水平方向:x=_:x=_。 (2)(2)竖直方向竖直方向:y=:y=_。 2.2.物体的运动轨迹物体的运动轨迹:_,:_,其中其中, ,_与与x x、y y无关无关, ,具有具有y=axy=ax2 2的形式的形式, , 它的图像是一条它的图像是一条_。 v v0 0t t 2 1 gt 2 2 2 0 g x 2v 2 0 g 2v 抛物线抛物线 三、一般的抛体运动三、一般的抛体运动 【情境思
4、考情境思考】 标枪被掷得远近标枪被掷得远近, ,除了力度外除了力度外, ,还与哪些因素有关还与哪些因素有关? ? 提示提示: :投掷角度。投掷角度。 1.1.抛体运动的方向抛体运动的方向: :初速度方向初速度方向_或或_。 2.2.运动性质运动性质: :由于物体只受重力由于物体只受重力, ,所以抛体运动是所以抛体运动是_。 3.3.分析方法分析方法: :斜抛运动可以看成是水平方向的斜抛运动可以看成是水平方向的_动和竖直方向的动和竖直方向的 _的合运动。的合运动。 4.4.初速度初速度: :水平方向水平方向:v:vx x=_;=_;竖直方向竖直方向:v:vy y=_=_。 斜向上斜向上 斜向下斜
5、向下 匀变速曲线运动匀变速曲线运动 匀速直线运匀速直线运 匀变速直线运动匀变速直线运动 v v0 0coscos v v0 0sinsin 5.5.以下描述中符合科学事实的有以下描述中符合科学事实的有_。 抛体运动是匀变速曲线运动。抛体运动是匀变速曲线运动。 物体做平抛运动的时间由水平位移决定。物体做平抛运动的时间由水平位移决定。 物体做平抛运动的合速度方向可能竖直向下。物体做平抛运动的合速度方向可能竖直向下。 物体做平抛运动时物体做平抛运动时, ,在相等的时间内速度的变化量相等。在相等的时间内速度的变化量相等。 做平抛运动的物体做平抛运动的物体, ,初速度越大初速度越大, ,在空中运动的时间
6、越长。在空中运动的时间越长。 物体做斜抛运动到达最高点时物体做斜抛运动到达最高点时, ,速度为零。速度为零。 关键能力关键能力合作学习合作学习 知识点一知识点一 平抛运动的规律平抛运动的规律 1.1.平抛运动的特点平抛运动的特点: : 项目项目 物理特性物理特性 理想化特点理想化特点 物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型物理上提出的平抛运动是一种理想化的模型, ,即把物体看成即把物体看成 质点质点, ,抛出后只考虑重力作用抛出后只考虑重力作用, ,忽略空气阻力忽略空气阻力 速度速度 平抛运动的速度大小和方向都不断改变平抛运动的速度大小和方向都不断改变, ,故它是变速运动故它是变速运动 加速度
7、加速度 平抛运动的加速度为自由落体加速度平抛运动的加速度为自由落体加速度, ,恒定不变恒定不变, ,故它是匀故它是匀 变速曲线运动变速曲线运动 速度变化速度变化 做平抛运动的物体任意相等时间内速度变化量相等做平抛运动的物体任意相等时间内速度变化量相等, ,均为均为 v=gv=g t,t,方向竖直向下方向竖直向下 2.2.平抛运动的规律及处理方法平抛运动的规律及处理方法: : 提醒提醒: :研究平抛运动通常采用“化曲为直”的思想研究平抛运动通常采用“化曲为直”的思想, ,即将平抛运动分解为水平方即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。向的匀速直线运动和竖直方向的自由落
8、体运动。 【问题探究问题探究】 由静止释放后的小球将从桌子的边缘沿水平方向飞出由静止释放后的小球将从桌子的边缘沿水平方向飞出, , 开始做平抛运动。开始做平抛运动。 讨论讨论: : (1)(1)做平抛运动的小球的受力特点做平抛运动的小球的受力特点? ? 提示提示: :只受重力。只受重力。 (2)(2)为了研究方便为了研究方便, ,我们可以将平抛运动转化为哪两个方向的直线运动我们可以将平抛运动转化为哪两个方向的直线运动? ? 提示提示: :可以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。可以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。 【典例示范典例示范】 【典例典例】如图如
9、图, ,一条小河两岸的高度差是一条小河两岸的高度差是h,h,河宽是高度差河宽是高度差 的的4 4倍倍, ,一辆摩托车一辆摩托车( (可看作质点可看作质点) )以以v v0 0=20 m/s =20 m/s 的水平速度的水平速度 向河对岸飞出向河对岸飞出, ,恰好越过小河。若恰好越过小河。若g g取取10 m/s10 m/s2 2, ,求求: : (1)(1)摩托车在空中的飞行时间摩托车在空中的飞行时间; ; (2)(2)小河的宽度。小河的宽度。 【规律方法规律方法】平抛运动时间的求解方法平抛运动时间的求解方法 (1)(1)利用水平位移或竖直位移求解时间利用水平位移或竖直位移求解时间: :根据水
10、平方向根据水平方向x=vx=v0 0t t或竖直方向或竖直方向y=y= gtgt2 2 可求解时间。可求解时间。 (2)(2)利用竖直分速度可求解时间利用竖直分速度可求解时间: :先求出竖直分速度先求出竖直分速度, ,再根据再根据v vy y=gt=gt可求解时间。可求解时间。 (3)(3)利用利用 y=gTy=gT2 2可求解时间。可求解时间。 1 2 【素养训练素养训练】 1.(20201.(2020江苏高考江苏高考)()(多选多选) )如图所示如图所示, ,小球小球A A、B B分别从分别从2 2l和和l的高度水平抛出后的高度水平抛出后 落地落地, ,上述过程中上述过程中A A、B B的
11、水平位移分别为的水平位移分别为l和和2 2l。忽略空气阻力。忽略空气阻力, ,则则( ( ) ) A.AA.A和和B B的位移大小相等的位移大小相等 B.AB.A的运动时间是的运动时间是B B的的2 2倍倍 C.AC.A的初速度是的初速度是B B的的 D.AD.A的末速度比的末速度比B B的大的大 1 2 2.2.如图如图, ,小红在练习“套环”小红在练习“套环”( (套环用单匝细金属丝做成套环用单匝细金属丝做成) )游戏游戏, ,要将套环“套”要将套环“套” 上木桩。若小红每次均在上木桩。若小红每次均在O O点将“套环”水平抛出点将“套环”水平抛出,O,O为“套环”最右端为“套环”最右端,
12、,已知已知 “套环”直径为“套环”直径为15 cm,15 cm,抛出点抛出点O O距地面高度距地面高度H=1.35 m,H=1.35 m,距木桩水平距离距木桩水平距离d=2.5 m,d=2.5 m, 木桩高度木桩高度h=10 cm,gh=10 cm,g取取10 m/s10 m/s2 2, ,求求: : (1)“(1)“套环”从抛出到落到木桩最上端经历的时间套环”从抛出到落到木桩最上端经历的时间; ; (2)“(2)“套环”落到木桩最上端时的竖直速度大小套环”落到木桩最上端时的竖直速度大小; ; (3)(3)若不计木桩的粗细若不计木桩的粗细, ,为能让“套环”套入木桩为能让“套环”套入木桩, ,
13、小红抛出“套环”的初速度小红抛出“套环”的初速度 大小的范围。大小的范围。 知识点二知识点二 平抛与斜面问题平抛与斜面问题 1.1.常见的有两类问题常见的有两类问题: : (1)(1)物体从斜面上某一点抛出以后又重新落到斜面上物体从斜面上某一点抛出以后又重新落到斜面上, ,此时平抛运动物体的合位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。移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角。 (2)(2)做平抛运动的物体垂直打在斜面上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。此时物体的合速度方向与斜面垂直。 2.2.基本求解思路基本求解思路: : 题干信息题干信息
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