（2021新人教版）高中物理必修第二册5.4抛体运动的规律ppt课件.ppt

1、5.4抛体运动的规律抛体运动的规律 1.会用已学过的知识理论分析并推导平抛运 动的速度、位移和轨迹方程. 2.熟练掌握平抛运动的研究方法.会运用平 抛运动规律解决实际问题。 3.了解斜抛运动及其运动规律，了解探究一 般抛体运动规律的方法。 学习目标 以速度v0沿水平方向抛出一物体，以抛出点为原点，建 立如图1所示的平面直角坐标系. 一、平抛运动的速度 图图1 (1)水平方向：不受力，加速度是 ，水平方向为 运 动，vx . (2)竖直方向：只受重力，由牛顿第二定律得到：mgma.所以 a ；竖直方向的初速度为 ，所以竖直方向为 运 动，vy . (3)合速度 0 匀速直线 v0 g0自由落体

2、gt 方向：tan (是v与水平方向的夹角). 得到物体速度和时间关系的方法：先分析物体_，由合力 求出_，进而得到物体的速度和时间的关系。 受到的力 加速度 1.水平位移：x 2.竖直位移：y 3.合位移： 二、平抛运动的位移与轨迹 v0t 抛物线 2 axy l O x y P (x,y) B A v0 22222 0 1 ()() 2 lxyv tgt 4.轨迹方程：由两式消去时间t，可得 平抛运动的轨迹方程为y ，具有 _ 形式，它的图像是一条 . 2 00 1 2 tan 2 gt ygt xv tv 物体被抛出时的速度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

3、).此时物体在水平方向不受力，加速度为0；竖直方向只受重力，加速度为g。 (1)水平方向：物体做 运动，初速度v0 x . (2)竖直方向：物体做竖直上抛或竖直下抛运动，初速度vy0 .如图2所示. 三、一般的抛体运动 匀速直线v0cos v0sin 图图2 例例1.1.从某一高度平抛一物体从某一高度平抛一物体, ,抛出抛出2 s2 s后落地后落地, ,落地落地 时速度方向与水平方向成时速度方向与水平方向成4545角角, ,求求: : (1)(1)抛出时的速度。抛出时的速度。 (2)(2)落地时的速度落地时的速度 ( (结果保留结果保留3 3位有效数字位有效数字) )。 (3)(3)抛出点距地

4、面的高度。抛出点距地面的高度。 (4)(4)水平位移。水平位移。(g(g取取10 m/s10 m/s2 2) ) 【解析【解析】(1)(1)物体落地时竖直分速度为物体落地时竖直分速度为: : v vy y=gt=gt=10=102 m/s=20 m/s2 m/s=20 m/s 根据根据tan45tan45= = 得得:v:v0 0=v=vy y=20 m/s=20 m/s。 y 0 v v (4)(4)水平方向位移为水平方向位移为: : x=vx=v0 0t=20t=202 m=40 m2 m=40 m 答案答案: :(1)20 m/s(1)20 m/s(2)28.3 m/s(2)28.3 m

5、/s(3)20 m(3)20 m(4)40 m(4)40 m (2)(2)落地时的速度为落地时的速度为: : v= m/s=20 m/s28.3 m/sv= m/s=20 m/s28.3 m/s。 (3)(3)抛出点与地面的高度为抛出点与地面的高度为: : h= gth= gt2 2= = 10102 22 2 m=20 m m=20 m。 2222 0y vv20202 1 2 1 2 (2)(2)落地时的速度为落地时的速度为: : v= m/s=20 m/s28.3 m/sv= m/s=20 m/s28.3 m/s。 (3)(3)抛出点与地面的高度为抛出点与地面的高度为: : h= gth

6、= gt2 2= = 10102 22 2 m=20 m m=20 m。 2222 0y vv2020 (2)(2)落地时的速度为落地时的速度为: : v= m/s=20 m/s28.3 m/sv= m/s=20 m/s28.3 m/s。 (3)(3)抛出点与地面的高度为抛出点与地面的高度为: : h= gth= gt2 2= = 10102 22 2 m=20 m m=20 m。 2222 0y vv2020 2 h g 运动时间t= ，即物体在空中的飞行时间仅取决于 下落的高度，与初速度v0无关。 2 h g 落地的水平距离x=v0 ，即落地的水平距离与初速度 v0和下落高度h有关，与其他

7、因素无关。 探究探究2 2、平抛运动的几个结论平抛运动的几个结论 2 0 2 vgh y x v v 0 gt v y x 2 0 1 2 gt v t 0 2 gt v 落地速度v= ，即落地速度也只与初速度v0和下落高度h有关 做平抛（或类平抛）运动的物体，设其末速度方向与水平方向 的夹角为，位移方向与水平方向的夹角为，则在任意时刻、任 意位置有tan =2tan 。 证明：如图所示，由平抛运动规律得tan = = ，tan = = 所以tan =2tan 。 例2、如图，某一小球以v0=10 m/s的速度水平抛出，在落地之 前经过空中A、B两点，在A点小球的速度与水平方向的夹角为45，

8、在B点小球的速度与水平方向的夹角为60，空气阻力忽略不计，g取 10 m/s2，求：（1）小球在B点的速度大小；（2）A、B两点间水平 距离xAB的值。 甲乙 例3、如图所示，从某高度水平抛出一小球， 经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为 ，不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法正确 的是() A小球水平抛出时的初速度 大小为gttan B小球在t时间内的位移方向 与水平方向的夹角为 C若小球初速度增大，则平 抛运动的时间变长 D若小球初速度增大，则 减小 2 探究探究3、斜抛运动斜抛运动的规律（小组讨论）的规律（小组讨论） 1. 轨迹：轨迹：(如图如图) 2. 水平速度：水平速度：

9、水平位移：水平位移： 3. 竖直速度：竖直速度： 竖直位移：竖直位移： x=v0tcos vx=v0cos vy=v0sin - gt x v H m x y O cos 0 vv x v y 2 0 1 sin 2 yv tgt 水平位移：水平位移： 竖直位移：竖直位移： x=v0tcos 2 0 1 sin 2 yv tgt 2 22 0 ,tan 2cos g tyxx v 消去 得 斜抛运动的轨迹也是一条斜抛运动的轨迹也是一条抛物线抛物线 探究探究4 4、斜抛运动的几个结论、斜抛运动的几个结论 x v H m x y O cos 0 vv x A.B的加速度比的加速度比A的大的大 B.

10、B的飞行时间比的飞行时间比A的长的长 C.B在最高点的速度比在最高点的速度比A在最高点的大在最高点的大 D.B在落地时的速度比在落地时的速度比A在落地时的大在落地时的大 例例4、如图所示，从地面上同一位置抛出两小球如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、 B，分别落在地面上的，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度点，两球运动的最大高度 相同。空气阻力不计，则相同。空气阻力不计，则() 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。 答案CD 物体在空气中运动时，速度越大，阻力也越大，所 以，研究炮弹的运动时就不能忽略空气阻力。根据你 的推测，炮弹运动的实际轨迹大致是怎样的？ 思考讨论：思考讨论： 炮弹由于空气阻力，水平方向 将做变减速直线运动，在竖直方 向上升、下降过程中加速度大小 并不相等，所以实际轨迹不再是 抛物线，由于空气阻力的影响， 射程和射高都减小了。 两类抛体运动比较（设斜上抛物体抛出点和落地点位于同一水平面上）小结