【新人教版】高中物理必修二 5.4抛体运动的规律 课件（19张PPT）
文档属性
| 名称 | 【新人教版】高中物理必修二 5.4抛体运动的规律 课件（19张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.9MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-29 16:07:41 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
5.4 抛体运动的规律
新人教版 必修二
学习目标
1.知道抛体运动的受力特点，会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析。
2.理解平抛运动的规律，知道平抛运动的轨迹是抛物线，会计算平抛运动的速度及位移，解决与平抛运动相关的实际问题。
3.认识平抛运动研究中等效替代的思想和“化繁为简”的思想，并能够用来研究一般的抛体运动。
4.通过用平抛运动的知识解决和解释自然、生活和生产中的例子，认识到平抛运动的普遍性，体会物理学的应用价值。
引入
在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？如果运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要使排球既能过网，又不出界，需要考虑哪些因素？如何估算球落地时的速度大小？
一、平抛运动的速度
观察下列物体的(排球、子弹、摩托车)抛出时的速度方向。
水平方向的速度有什么特点？大小如何？
竖直方向的速度有什么特点？大小如何求得？
如何确定某一时刻物体的速度的大小和方向？
α
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
速
度
大小
方向
时间为t时，物体运动到点P处
h
一、平抛运动的速度
例题1 将一个物体以10m/s的速度10m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少 不计空气阻力，g取10 m/s2。
分析：物体在水平方向不受力，所以加速度的水平分量0，水平方向的分速度是初速度v0＝10 m/s ；在竖直方向只受重力，加速度为g,初速度的竖直分量为0，可以应用匀变速直线运动的规律求出竖直方向的分速度。
按题意作图，求得分速度后就可以求得夹角θ。
例题1 将一个物体以10m/s的速度10m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少 不计空气阻力，g取10 m/s2。
解：以抛出时物体的位置O为原点，建立平面直角坐标系，x轴沿初速度方向，y轴竖直向下。
落地时，物体在水平方向的分速度vx＝v0=10 m/s
根据匀变速直线运动的规律，落地时物体在竖直方向的分速度vy满足以下关系vy2-0=2gh
由此解出
物体落地时速度与水平地面的夹角θ 是55°。
二、平抛运动的位移与轨迹
l
O
x
y
P (x,y)
B
A
v0
位移
大小：
方向：
时间为t时，物体运动到点P处
分析：忽略空气阻力， 小球脱离无人机后做平抛运动，它在竖直方向的分运动是自由落体运动，根据自由落体运动的特点可以求出下落的时间，根据匀速直线运动的规律可以求出小球释放点与落地点之间的水平距离。
例题2 如图,某同学利用无人机玩“投弹"游戏。无人机以v0=2 m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h =20m,空气阻力忽略不计，g取10 m/s2。
(1)求小球下落的时间。
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。
例题2 如图,某同学利用无人机玩“投弹"游戏。无人机以v0=2 m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h =20m,空气阻力忽略不计，g取10 m/s2。
(1)求小球下落的时间。
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。
决定因数
(1)飞行时间:
(2)水平射程:
(3)落地速度:
x
o
y
三、一般的抛体运动
观察投出去的物体(标枪、篮球) 做什么运动？
1.定义：初速度沿斜向上或斜向下方向的抛体运动。
2.初速度：vx＝v0cosθ，vy＝v0sinθ。
3.性质：斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动。
斜上抛运动的对称性
①时间对称：相对于轨迹最高点，上升时间等于下降时间。
②速度对称：相对于轨迹最高点，对称的两点速度大小相等。
③轨迹对称：相对于过最高点的竖直线运动轨迹左右对称。
本课小结
平抛运动的规律：
v0
v0
o
vy
x
y
v
)
)
α
θ
s
X
Y
当堂检测
1.关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）
A.平抛运动是非匀变速运动
B.平抛运动是匀速运动
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的
◆平抛运动的两个分运动
平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零、加速度为g的匀变速直线运动。
解析:A、B错，C对：平抛运动的加速度不变，是匀变速曲线运动。
D错：落地时有水平分速度，合速度方向不会竖直向下。
C
2. “套圆环”是许多人都喜爱的一种游戏。如图所示，小孩和大人站立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可视为平抛运动，则（ ）
A.小孩抛出的圆环速度大小较小
B.两人抛出的圆环速度大小相等
C.小孩抛出的圆环运动时间较短
D.大人抛出的圆环运动时间较短
C
解析：C对，D错：平抛运动的物体飞行时间由高度决定，由得，，知小孩抛出的圆环运动时间较短。
A、B错：由知，水平位移相等，则大人抛圆环的速度小。
3. 某同学参加立定跳远比赛，从起跳直至着地过程如图所示，测量得到比赛成绩是2.5 m，目测空中脚离地最大高度约0.8 m，忽略空气阻力，则该同学到达最高点时速度约为（ ）
A.24 m/s B.12 m/s
C.6.0 m/s D.3 m/s
D
4. 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°，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
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
5.4 抛体运动的规律
新人教版 必修二
学习目标
1.知道抛体运动的受力特点，会用运动的合成与分解的方法对平抛运动进行理论分析。
2.理解平抛运动的规律，知道平抛运动的轨迹是抛物线，会计算平抛运动的速度及位移，解决与平抛运动相关的实际问题。
3.认识平抛运动研究中等效替代的思想和“化繁为简”的思想，并能够用来研究一般的抛体运动。
4.通过用平抛运动的知识解决和解释自然、生活和生产中的例子，认识到平抛运动的普遍性，体会物理学的应用价值。
引入
在排球比赛中，你是否曾为排球下网或者出界而感到惋惜？如果运动员沿水平方向击球，在不计空气阻力的情况下，要使排球既能过网，又不出界，需要考虑哪些因素？如何估算球落地时的速度大小？
一、平抛运动的速度
观察下列物体的(排球、子弹、摩托车)抛出时的速度方向。
水平方向的速度有什么特点？大小如何？
竖直方向的速度有什么特点？大小如何求得？
如何确定某一时刻物体的速度的大小和方向？
α
vx
vy
v
O
x
y
v0
P (x,y)
速
度
大小
方向
时间为t时，物体运动到点P处
h
一、平抛运动的速度
例题1 将一个物体以10m/s的速度10m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少 不计空气阻力，g取10 m/s2。
分析：物体在水平方向不受力，所以加速度的水平分量0，水平方向的分速度是初速度v0＝10 m/s ；在竖直方向只受重力，加速度为g,初速度的竖直分量为0，可以应用匀变速直线运动的规律求出竖直方向的分速度。
按题意作图，求得分速度后就可以求得夹角θ。
例题1 将一个物体以10m/s的速度10m的高度水平抛出，落地时它的速度方向与水平地面的夹角θ是多少 不计空气阻力，g取10 m/s2。
解：以抛出时物体的位置O为原点，建立平面直角坐标系，x轴沿初速度方向，y轴竖直向下。
落地时，物体在水平方向的分速度vx＝v0=10 m/s
根据匀变速直线运动的规律，落地时物体在竖直方向的分速度vy满足以下关系vy2-0=2gh
由此解出
物体落地时速度与水平地面的夹角θ 是55°。
二、平抛运动的位移与轨迹
l
O
x
y
P (x,y)
B
A
v0
位移
大小：
方向：
时间为t时，物体运动到点P处
分析：忽略空气阻力， 小球脱离无人机后做平抛运动，它在竖直方向的分运动是自由落体运动，根据自由落体运动的特点可以求出下落的时间，根据匀速直线运动的规律可以求出小球释放点与落地点之间的水平距离。
例题2 如图,某同学利用无人机玩“投弹"游戏。无人机以v0=2 m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h =20m,空气阻力忽略不计，g取10 m/s2。
(1)求小球下落的时间。
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。
例题2 如图,某同学利用无人机玩“投弹"游戏。无人机以v0=2 m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h =20m,空气阻力忽略不计，g取10 m/s2。
(1)求小球下落的时间。
(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。
决定因数
(1)飞行时间:
(2)水平射程:
(3)落地速度:
x
o
y
三、一般的抛体运动
观察投出去的物体(标枪、篮球) 做什么运动？
1.定义：初速度沿斜向上或斜向下方向的抛体运动。
2.初速度：vx＝v0cosθ，vy＝v0sinθ。
3.性质：斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动。
斜上抛运动的对称性
①时间对称：相对于轨迹最高点，上升时间等于下降时间。
②速度对称：相对于轨迹最高点，对称的两点速度大小相等。
③轨迹对称：相对于过最高点的竖直线运动轨迹左右对称。
本课小结
平抛运动的规律：
v0
v0
o
vy
x
y
v
)
)
α
θ
s
X
Y
当堂检测
1.关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）
A.平抛运动是非匀变速运动
B.平抛运动是匀速运动
C.平抛运动是匀变速曲线运动
D.平抛运动的物体落地时速度方向一定是竖直向下的
◆平抛运动的两个分运动
平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零、加速度为g的匀变速直线运动。
解析:A、B错，C对：平抛运动的加速度不变，是匀变速曲线运动。
D错：落地时有水平分速度，合速度方向不会竖直向下。
C
2. “套圆环”是许多人都喜爱的一种游戏。如图所示，小孩和大人站立在界外同一位置，在同一竖直线上不同高度先后水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体。假设小圆环的运动可视为平抛运动，则（ ）
A.小孩抛出的圆环速度大小较小
B.两人抛出的圆环速度大小相等
C.小孩抛出的圆环运动时间较短
D.大人抛出的圆环运动时间较短
C
解析：C对，D错：平抛运动的物体飞行时间由高度决定，由得，，知小孩抛出的圆环运动时间较短。
A、B错：由知，水平位移相等，则大人抛圆环的速度小。
3. 某同学参加立定跳远比赛，从起跳直至着地过程如图所示，测量得到比赛成绩是2.5 m，目测空中脚离地最大高度约0.8 m，忽略空气阻力，则该同学到达最高点时速度约为（ ）
A.24 m/s B.12 m/s
C.6.0 m/s D.3 m/s
D
4. 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°，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
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php