人教版（2019）物理必修第二册 第5章 抛体运动章末复习课件(共21张PPT)

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第5章 抛体运动
1. 认识曲线运动及曲线运动的速度方向、条件和特点。
2.利用平面直角坐标系定量研究蜡块运动的速度、位移和轨迹。
3.了解用实验获得平抛运动轨迹的方法。
4.了解探究一般抛体运动规律的方法。
观看视频，思考曲线运动条件
一、曲线运动
曲线运动的定义：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
轨迹：运动物体所经过路径
位移：物体位置变化
曲线运动的速度方向是沿曲线在该点的切线方向。
割线、切线
割线：曲线上过两点的直线,叫做曲线的割线
切线：B点非常接近A点时这条割线就叫做曲线在A点的切线
汉武帝
曲线运动条件：
1）条件：
合外力方向与初速度方向不在一条直线上。
加速度方向与初速度方向不在一条直线上。
2）曲线运动→变速运动、合外力不为0。
曲线运动→速度方向改变→变速运动。
变速运动→有加速度→合外力不为0。
直线、曲线运动条件、特点
直线运动
1）如果物体不受力或所受的合外力为零，则物体必然做匀速直线运动。
2）如果物体所受合外力不为零,但合外力(或加速度)方向与速度方向在同一直线上,则物体将做变速直线运动。
曲线运动
1）如果物体所受合外力(或加速度)方向与速度方向不在同一直线上,则物体将做曲线运动。
2）曲线运动一定是变速运动,一定有加速度。
3）曲线运动物体的轨迹在速度与合外力所夹范围内，且逐渐向合外力方向弯曲。
二、运动的合成与分解
1.建立坐标系:研究物体运动时,坐标系的选取很重要。
(1)对于直线运动,应沿着直线建立直线坐标系。
(2)研究物体在平面内的运动时,可以选择平面直角坐标系。
2.蜡块的运动轨迹:
(1)蜡块的位置:从蜡块开始运动的时刻计时,在t时刻,蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示:x=vxt,y=vyt。
(2)蜡块的速度:大小为,速度的方向满足tan =。
(3)蜡块的运动轨迹:y=x,是一条过原点的直线。
1.运动的合成与分解内涵:
(1)合运动与分运动:如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,参与的几个运动就是分运动。
(2)运动的合成与分解:已知分运动求合运动,叫运动的合成;已知合运动求分运动,叫运动的分解。
2.运动的合成与分解的运算法则:合成与分解的内容是位移、速度、加速度的合成与分解,这些量都是矢量,遵循的是平行四边形定则。
理解
等效性 各分运动的共同效果与合运动的效果相同
等时性 各分运动与合运动同时发生,同时结束,经历的时间相同
独立性 各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响
同体性 各分运动与合运动是同一物体的运动
3.合运动与分运动的关系:
4.确定合运动性质的方法:
分析两个直线运动的合运动的性质时,应先根据平行四边形定则,确定合运动的合初速度v0和合加速度a,然后进行判断:
(1)判断是否做匀变速运动:若a恒定,物体做匀变速运动;若a变化,物体做变加速运动。
(2)判断轨迹曲直:若a与v0共线,则做直线运动;若a与v0不共线,则做曲线运动。
三、实验：探究平抛运动的特点
1.平抛运动：以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力的作用，这时的运动叫作抛体运动。如果初速度是沿水平方向的，这样的抛体运动就叫作平抛运动。
2.平抛运动：①初速度沿水平方向
②只受重力的作用
3.平抛运动的特点
(1)水平方向
观察如下实验,两小球具有相同初速度V0,B球在一光滑平板上.
B
A
x
y
对A球B球:
因为 =0
则 =0
所以A、B两球在水平方向上均做匀速直线运动.
(2)竖直方向
A
B
对于A,B两球:
=mg
=0
x
y
所以A、B两球在竖直方向上均做自由落体运动
由上面的实验,得知平抛运动:
水平方向为 匀速直线运动
竖直方向为 自由落体运动
四、抛体运动的规律
由于物体受到的重力是竖直向下的，它在x 方向的分力是0，根据牛顿运动定律，物体在 x 方向的加速度是 0；又由于物体在x 方向的分速度vx 在运动开始的时候是，所以它将保持 不变，与时间t 无关，即在整个运动过程中始终有
=
在y 方向受到的重力等于mg。以a 表示物体在y 方向的加速度，应用牛顿第二定律，得到mg ＝ ma，所以a ＝ g，即物体在竖直方向的加速度等于自由落体加速度。物体的初速度 沿x 方向，它在y 方向的分速度是 0，所以，物体在y 方向的分速度与时间t 的关系是
=gt
根据矢量运算法则，代表速度矢量v 和它的两个分矢量、的三个有向线段正好构成一个矩形的对角线和一对邻边。由勾股定理可知
V==
速度的方向可以由夹角θ 来表示。在图中，θ 是直角三角形的一个锐角，它的正切等于对边与邻边之比，即
tan θ ＝ ＝
由上式可知，随着物体的下落，角θ 越来越大。也就是说，物体运动的方向越来越接近竖直向下的方向。这也与日常经验一致。
平抛运动中的位移:
(1)水平方向:x=v0t
(2)竖直方向:y=gt2
物体的运动轨迹:y=,其中, 与x、y无关,具有y=a的形式,它的图像是一条抛物线。
平抛与斜面问题
1.常见的有两类问题:
(1)物体从斜面上某一点抛出以后又重新落在斜面上,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。
(2)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。
一、曲线运动速度方向：轨迹的切线方向
条件：合力方向与初速度方向不在一条直线上
特点：1.速度方向时刻改变
2.合力方向总是指向轨迹内侧
二、运动的合成与分解分运动与合运动的关系：1.等时性2.独立性3.等效性
运算法则：平行四边形定则
经典模型：1.绳、杆末端速度分解模型2.小船渡河模型
三、平抛运动性质：匀变速曲线运动
特点：具有水平初速度，只受重力作用
运动规律：水平方向做匀速直线运动，竖直方向自由落体运动
四、一般抛体运动方向，只受重力作用，轨迹为抛物线
五、实验：探究平抛运动的特点
抛体运动
1.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动,运动员穿专用滑雪板,在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出,在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员先后两次从跳台a处沿水平方向飞出,初速度分别为v和2v,两次均在斜坡上着陆。不计空气阻力,下列判断正确的是(　　)
A.运动员两次在空中飞行的时间之比是1∶2
B.运动员两次在空中飞行的位移之比是1∶2
C.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度大小之比是1∶2
D.运动员两次落在斜坡上的瞬时速度与水平方向夹角的正切值之比是1∶2
解析：设运动员水平飞出时的速度为v0,则根据题意可得tanα=,解得t=,运动员在空中运动的时间和初速度成正比,故A正确;运动员的位移=t,可知位移与时间不成正比,B错误;由落地时速度可知,初速度变为原来2倍,时间变为原来2倍即竖直分速度变为原来2倍,故合速度变为原来2倍,C正确;位移方向不变,瞬时速度方向不变,D错误。
故选：AC
AC
2.如图所示,某物体以水平初速度抛出,飞行 s后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上(g取10 m/s2),由此计算出物体的水平位移x和水平初速度v0分别是(　　)
A.x=25 m
B.x=5 m
C.v0=10 m/s
D.v0=20 m/s
解析：物体撞在斜面上时竖直分速度vy=gt=10m/s,将速度进行分解,根据平行四边形定则知,tan30°=,解得v0=10m/s=10m/s,则水平位移x=v0t=10×m=10m。故C正确,A、B、D错误。
故选：C
C
3.如图所示,从同一水平线上的不同位置,沿水平方向抛出两小球A、B,不计空气阻力。要使两小球在空中相遇,则必须(　　)
A.先抛出A球
B.先抛出B球
C.同时抛出两球
D.两球质量相等
解析：相遇时,两球下落的高度相同,根据t=知,两球运动的时间相等,则两球必须同时抛出。与质量无关。故C正确,A、B、D错误。
故选：C
C
4.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的(　　)
A.2倍
B.4倍
C.6倍
D.8倍
解析：设斜面倾角为θ,小球从斜面上水平抛出又落到斜面上,对于任意初速度v0,竖直位移和水平位移之间的关系为tanθ=,可得飞行时间t=,落到斜面上的速度是竖直分速度和水平分速度的合速度,有v=∝v0,所以甲、乙末速度之比就是初速度之比,选项A正确。
故选：A
A
再见